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DICOM标准在PACS中的应用

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【摘? 要】PACS是一项投资巨大且涉及多学科领域硬件和软件的信息化系统，其标准化具有非常重要的意义。在其涉及的众多标准中，DICOM与其建设的关系最为密切，DICOM是PACS系统中在国际上被广泛认可的一项医学图像的处理标准。本文阐述了DICOM的发展历程、标准的具体内容，也同时结合现实实例阐述了DICOM标准在PACS中的应用现状，存在问题以及未来的展望。

【关键词】PACS;DICOM;医学图像;图像处理标准

引言

伴随着高速计算设备、网络通讯及图像处理技术的飞速发展而产生的“医学影像存取与传输系统”是综合化医院信息系统的重要组成部分。PACS系统的使用不但为医院缓解了使用胶片造成不便的压力，也同时为未来进一步实现信息化医疗办公、远程医患交流和医学影像诊断传输提供了支持。在医学图像归档中，医学成像设备与PACS的每一次业务处理都要应用DICOM，因此可以说DICOM是PACS运行的基础。

1.DICOM标准简介

1.1 DICOM标准概念

DICOM即为医学数字图像和通信，是由美国放射学院、美国国家电子制造协会共同制定的规范医学图像及其信息交换的标准。是医学图像和相关信息的国际标准，它定义了质量能满足临床需要的可用于数据交换的医学图像格式。它是由多部文件组织起来的，目前实际为16章，每章规定某一方面的规范，各章相对独立但又存在联系。DICOM标准的两个基础部分是信息对象类和服务类，如图1所示，信息对象定义一组医学图像及它们的相互关系的内容;而服务类则描述利用这些对象所做的操作。服务类和信息对象类结合起来构成了DICOM的基本单位，称为服务-对象对（service-object pair，SOP）。

1.2? DICOM标准应用范围

医学影像是辅助医疗诊断的重要参考工具，只要在医疗诊断过程中有需要医学影像的地方，就适用DICOM。透过DICOM整合各科各种医学影像仪器，在DICOM环境中，结合原有的医院信息平台的发展，那么病理报告的呈现将不再是一成不变的白底黑字，而是可随医师需求获取病患各种影像，以进一步观察及诊断的依据，结合现如今发展迅猛蓬勃的网际网络，将DICOM推广到不止医院中，也可对外的应用上，在医学影像外，还可进行远距离会诊、疾病的问诊研究、学术探讨、教育训练等领域都能发挥莫大的效益。

1.3 DICOM 标准特点和意义

在DICOM标准的发展历程中，为了兼顾和吸收现有医学影像学领域的其他标准，放射学会公布了DICOM3.0这一新版本。它具有以下特点：

（1）在网络环境中匹配度极高：DICOM的早期版本只能够完成由点传输到另一点的数据传输，而DICOM3.0支持更多的网络环境，从而为远程医疗服务提供了可能性。

（2）为医疗设备对数据交换及相关指令做出应答进行了规范化处理：DICOM早期版本有很多限制，而3.0版本利用服务版本的概念具体规范了有关数据传送和指令命令的意义。

（3）定义了规范标准的级别：早期版本只规定了医疗器材遵守DICOM规范标准的最低要求，而新版本3.0明确描述规定了为了完成特定高标准级别而必要的规范声明。

（4）可延伸性：3.0版本支持对新特性的延伸

（5）引入了广泛的医疗信息特例概念：医疗信息特例不仅包括图像和图形，还包括诊断、检查等广义上的各种信息特例。

（6）建立了特殊唯一标记各种对象的方法：这对在拥有庞大数据库的网络环境中具有重要意义，它能够清晰的标记目标对象，在图像处理中能够有效率的完成所选任务。

DICOM3.0版本的制定是医学影像学界标准化的一个重大里程碑，为推动PACS的发展创造了有利的行业环境。DICOM标准主要规定了数据的结构和文法，定义了一些面向对象的数据模型以及服务类，并在目前的网络通信基础上规定了两个不同层次上的信息通信方法。

总而言之，DICOM标准就是一种通过网络发送和接受医学图像以及相关数据的通用语言。使用目标为促进数字图像设备的网络化，建立诊断信息数据库，能处理地理上分散的不同设备间的请求。

2.基于DICOM标准的PACS系统分类

2.1按范围大小分类

（1）Mini-PACS 存在于单独科室或单一的影像模式使用。能够对病人的资料进行简单的梳理与记录，并浏览观看简单医疗检查。

（2）PACS 存在于医疗环境中普通放射科使用，能够对放射科中基础设施进行图像的采集、存储、传输，并可以对图像进行诊断分析等处理，在医院诊疗，病人看病上有重大意义。

（3）Enterprise-PACS 又称企业级PACS，能够支持大型设备如CT、MRI等所有X光类图像的后处理、传输等操作。它的覆盖范围与之前两类相比，传播更广，是实现区域化医疗和远程医疗的重要基础。

2.2按功能用途

（1）图像后处理几乎国内外现存的所有PACS系统都拥有强大的图像后处理功能，因为一款好的PACS软件不仅能够完成简单的图像处理运输，信息存储与通信，还应该能满足医生快速准确对病人进行诊断的需求。

（2）诊断报告。

（3）系統共享的数据。

（4）图像归档。方便进行DICOM图像的检索和提取，为PACS系统的医学图像存储提供长远的发展空间，实现了医学图像的海量存储、快速查询和随时显示等功能。

3.基于DICOM标准在PACS应用上的研究

DICOM在PACS中的应用分为三类，主要为DICOM图像的压缩、DICOM通信、DICOM图像采集。

（1）DICOM图像格式。DICOM在图像格式中图像的转换主要集中在动态图像和静态图像，图像格式的转换是依靠实际情况而定的，有时为了完成目标图像的设计也需要将DICOM图像转换为非DICOM图像。这两种图像的转换需严格遵守DICOM图像转换的相规则。

（2）DICOM通信 DICOM通信主要基于客户端/服务器模式，并通过特定方法实现信息传输。DICOM标准是PACS系统所遵守的通讯协议，而DICOM通讯是采用与传输对象一对一的方法进行信息的交流，方便了远程线上状态传输的开发和设计。

（3）DICOM图像采集DICOM图像采集主要是靠近PACS网络系统完成的，它依靠网络进行了自动化的图像采集。PACS系统在运行DICOM标准的时候进行完全自主的医学图像采集，在除特殊情况外的大多数情况下，采集的图像质量与效率都比较好，但是由于网络故障、参数失常、人工操作妨碍的干预，使得少部分图像在采集中丢失损坏。为了更好的完成目标图像的采集，减少误诊和提高病人治疗诊断的效率，使用DICOM标准无论是运行在服务器还是工作站中，都为实现医院在诊治中面对不同数据与需求减缓压力。

4.未来结论与展望

随着影像技术的不断发展，DICOM标准在PACS中的应用也是一把双刃剑，在发展的过程中多少暴露出一些弊端：在基于DICOM标准的PACS系统中，系统的核心为DICOM网络，所有信息的传输去DICOM网络的医学图像数据及其有关的文本信息都要经过特定的环节或者接口格式和通信协议的转换;医学图像和相关文字信息位于网络的不同系统，庞大的数据库使信息高度分散，不同系统的标准和通信协议也不尽相同，并且不支持逐步按步骤操作，使系统在信息传输的过程中不能做到完全与使用者共享;随着系统的不断升级、复杂化，DICOM系统的包容性、开放性、能动性以及可修复性变的越来越困难。

DICOM是PACS中医学图像格式所必须去学习遵守的标准，是医学图像传输、处理、存档与通信的基础。DICOM主要针对PACS系统的图像处理，远程学习诊断，使医院更加信息化。

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作者简介：徐科家（1998.04-），男，山东威海人，泰安市岱岳区山东第一医科大学放射学院应用物理学（医学物理方向）专业，本科生。

山东第一医科大学放射学院? ? 山东泰安? ? 271000

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