医学论文-医学影像DICOM格式转换的研究与实现

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1、医学论文-医学影像DICOM格式转换的研究与实现【摘要】 采用面向对象方法，借助中间文件方式，实现了一种在医学影像DICOM格式和通用图像/媒体格式之间进行相互转换的软件，可以使我国目前存在的大量不符合DICOM标准的医学影像设备能够方便地接入PACS中，又可以将标准数字医学影像设备获取的DICOM数据简便地转换成通用图像/媒体文件。【关键词】 DICOMPACS格式转换医学影像　影像存档与通讯系统（PictureAchieving&CommunicationSystem，PACS)近年来迅速发展，PA

2、CS利用计算机通讯网络，以数字化的方式获取、存储、显示和传输医学图像及相关信息，取代传统的胶片格式图像，并高效迅速地辅助医学诊断。为了实现各医学影像设备之间方便地传输图像，国际上制定了医疗设备的国际标准通讯协议医学数字图像通讯标准（DigitalImagingandCommunicationinMedicine，DICOM），目前大家遵循的是DICOM3.0版本。   DICOM标准既是医学图像格式标准，又是医学图像通讯标准。符合DICOM格式的设备可以直接接入PACS中，与其他设备进行信息传输与交换。

3、然而，我国由于历史等许多原因，现阶段的医疗影像设备如X光机、B超、DSA等设备的接口种类多样。有的影像设备只有胶片记录影像，有的只有普通视频输入，有的采用自己专用的影像格式等等，这样造成图像格式、传输及通讯协议等很不一致。显然我国目前现存的大量不符合DICOM标准的设备已经成为阻碍PACS普及与发展的瓶颈问题，而且在短时期内这种问题不可能解决。为了充分利用这些设备资源，让他们能够融入PACS中与其他设备相互通讯，我们就必须将这些设备产生的图像/媒体格式（如BMP、TIFF、GIF、JPEG和AVI）转换

4、为DICOM格式。另一方面，为了科研、教学和学术交流等的需要，我们又必须将标准数字医学影像设备获取的DICOM数据转换成通用图像/媒体文件。因此，本研究严格遵循DICOM3.0标准，采用面向对象的方法，并借助中间文件的方式，设计并实现了一种通用图像/媒体文件（如BMP、TIFF、GIF、JPEG和AVI）格式与DICOM影像格式相互转换的软件。本软件具有结构模块化、灵活性和通用性等特点。　　1 DICOM标准　　1.1 DICOM信息模型   DICOM标准采用面向对象的方法，并按照E-R（Entity

5、-RelationshipModel）模型，描述信息对象（如医生、病人、病例、诊断、图像等）的属性及其相互关系。E-R模型由实体集、属性和联系三部分组成。实体集（Entity）表示一类具有相同特征的个体对象，用矩形表示。属性指对象的特征，用椭圆表示。联系表示实体之间的关系，用菱形表示。实体中的源实体和目标实体，其基数可在E-R图上标明，例如一个医学图像与病人的关系可用图1表示。   由以上E-R模型可以看出，病人、检查、系列和图像构成实体，他们分别有自己的属性，而这些实体之间存在包含关系。具体的说，“病

6、人”是第一层源实体，一个病人包含一个或多个目标实体“检查”，“检查”又成为第二层源实体，每个检查包含一个或多个新的目标实体“系列”，每个“系列”又包含零或多帧“图像”。可见，E-R模型清晰的反映了现实事物之间的层次关系。　　1.2 DICOM信息操作   DICOM标准基于上面所述的E-R模型，采用面向对象的方法对实体进行抽象。基于E-R模型的对象称为信息对象（InformationObjects,IO）,对象的属性称为信息对象定义（IOD，InformationObjectDefinition）。我们

7、对DICOM信息的传输和通讯抽象概括为服务类（ServiceClass）。DICOM标准中有12个服务类，如打印，传输，存储等，通过这些类实现医学影像在PACS中的通讯。而一个服务类是由多个SOP类（Service-ObjectPairClass)，即服务-对象类构成。SOP类构成DICOM信息传输与通讯的基本功能单位，每个SOP类又由一个服务组（ServiceGroup）和一个信息对象定义（IOD，InformationObjectDefinition）构成。服务组是一系列消息服务元素DIMSE（DI

8、COMMessageServiceElements)命令，即对信息对象的各种操作，服务组作用于信息对象定义。对一个特定的SOP类，DICOM兼容的设备可作为两种角色的一种:服务类提供者（serviceclassprovider,SCP),它提供SOP类的服务；服务类用户（serviceclassuser,SCU),它使用SOP类的服务。DICOM信息操作方式可用E-R模型表示，见图2。　　1.3 DICOM文件格式   DICOM文件由多个