基于Web服務的DICOM應用實現

許園甫，黃廷磊，熊川

1.桂林醫學院 信息中心，廣西 桂林541004；2.桂林電子科技大學 計算機與控制學院，廣西 桂林 541004

基于Web服務的DICOM應用實現

許園甫1，黃廷磊2，熊川1

1.桂林醫學院 信息中心，廣西 桂林541004；2.桂林電子科技大學 計算機與控制學院，廣西 桂林 541004

本文主要描述了通過Web訪問DICOM持久型對象的實現方法和運行機制，并在此基礎上提出了一個基于Web服務的DICOM應用運行模型。

PACS；Web；DICOM；WADO

醫學影像歸檔與通信系統（Pictures Archiving and Communication System，PACS）是應用網絡技術、計算機技術和通訊技術，遵循DICOM（Digital Image and Communication in Medicine，醫學數字圖像與通信）唯一標準，實現醫學圖像的數字化顯示、存儲和傳輸的綜合系統。PACS的目標是實現醫學影像在醫院內外的迅速傳遞和分發，醫生或病人能隨時隨地獲得所需要的醫學影像[1]。此外，借助計算機技術，可以對圖像進行分析、計算、處理，得出相關的完整數據，為醫學診斷提供更客觀的信息。

隨著互聯網技術的進一步發展，PACS系統不應該僅僅滿足醫院內部的需求，醫學影像的廣域共享、遠程影像教學和遠程會診都是當今PACS系統應用發展的方向。其中醫學圖像網絡是當前PACS與網絡技術相結合的前沿課題，利用網絡技術把多個醫院異構的PACS系統連接在一起，使之成為一個支持信息共享、協同工作、知識發現的臨床應用環境，為遠程醫療奠定基礎。為了建立醫學圖像網絡平臺，首先要解決的關鍵技術就是基于Web服務的DICOM應用的實現。

1 通過Web訪問DICOM持久型對象

DICOM是目前醫學影像領域的國際工業標準，幾乎所有的新醫療設備都支持DICOM標準，DICOM標準為PACS的開放性和可擴展性提供了強有力的保證，是PACS成功運行的關鍵。“通過Web訪問DICOM持久型對象（Web Access to DICOM Persistant Object，WADO）”是最新的DICOM標準中新增加的內容，說明了基于Web的DICOM應用如何訪問和表示DICOM持久型對象。所謂的持久型對象是指一個合成的SOP（Service/Object Pair，服務/對象對）實例，也就是DICOM標準中一個服務提供者和一個服務請求者之間傳輸的一個合成IOD（Information Object Definition，信息對象定義）模塊。一個IOD是一組描述現實世界的相關信息實體的集合。一個IOD可能只包含一個信息實體，也可能包含多個信息實體，前者稱為標準IOD，后者稱為合成IOD[2]，通常可以是醫學圖像或診斷報告。

在基于Web的DICOM應用中，客戶端通過HTTP/HTTPS協議來獲取DICOM持久型對象，而服務器端是基于Web的DICOM服務器，主要負責管理DICOM持久型對象，同時能夠接受客戶端的請求并發送對象[3]。典型應用如圖1所示：

圖1 基于Web的DICOM應用

(1) HTTP請求。HTTP請求使用GET方法請求DICOM對象，并將相應的請求參數發送至Web服務器，表明客戶端需要的DICOM對象及其格式。GET方法中的“Accept”字段指定客戶端可以接受的媒體類型，表示形式一般為“*/*”。

(2) HTTP應答。Web服務器接受并處理客戶端的請求，從數據庫中檢索需要的DICOM對象，從中提取相關的信息并建立HTTP應答，將對象發送至客戶端。HTTP應答返回的內容為DICOM標準中支持的文件類型。

為了支持多媒體數據類型，HTTP協議中使用了附加在文檔之前的MIME（多功能網際郵件擴充協議）數據類型信息來標識數據類型。WADO中HTTP請求所支持的對象類型包括：①單幀圖像對象，MIME類型標識可以是“application/dicom”、“image/jpeg”等；②多幀圖像對象，MIME類型標識可以是“video/mpeg”、“image/gif”等；③文本對象，即SR（Structured Reports，結構化報告）文檔，MIME類型標識可以是“application/dicom”、“text/html”等；④其他DICOM標準定義的對象類型，MIME類型標識是“application/dicom”。

WADO定義了HTTP協議中的URL（Uniform Resource Locator，統一資源定位）傳輸語法格式為：http://?[4]，例如：

WADO中HTTP請求包含的參數分為兩種：支持所有DICOM持久型對象的參數和支持DICOM圖像持久型對象的屬性參數。前者類型參數包括：①請求類型，參數名為“requestType”，目前在應用中規定值必須是“WADO”；②病例唯一標識、檢查序列唯一標識、對象唯一標識，這三種標識必須在提交請求時明確給出，參數名分別是“studyUID”、“seriesUID”、“objectUID”；③ MIME 應答類型，參數名為“contentType”，因為在GET方法中的“Accept”字段已經指定客戶端可以接受的媒體類型，所以這個參數不一定是必需的。支持DICOM圖像持久型對象的屬性參數主要是針對WADO的單幀或多幀圖像對象，常用的有：圖像像素行數目（Number of Pixel Rows）、圖像像素列數目（Number of Pixel Columns）、圖像窗位（Window Center of the Image）、圖像窗寬（Window Width of the Image）等。如果contentType指定的媒體類型是“application/dicom”，這些參數就不是必需的。

通過上面的分析可以看出，WADO詳細描述了如何使用HTTP傳輸醫學圖像和其他數據的方法，為建立Web服務的DICOM應用提供了底層的對象、消息傳輸標準和機制。

2 基于Web服務的DICOM應用

根據前面介紹的WADO中描述的DICOM運行機制，我們提出了一個基于Web服務的DICOM應用的實現框架，如圖2所示：

圖2 基于Web服務的DICOM應用的實現框架

實際應用中可以把兩個服務器部署在一起，提供DICOM服務和客戶端的請求應答服務。實現步驟：

(1)支持Web瀏覽器通過互聯網連接；

(2)把來自客戶端瀏覽器的HTTP請求轉譯成DICOM請求；

(3)支持DICOM 查詢SOP從PACS檢索獲取醫學圖像和其他數據，支持DICOM存儲SOP對SR文檔的保存；

(4)提供將DICOM數據（圖像和SR文檔）轉換到HTTP的機制。

當用戶想通過客戶端瀏覽器訪問PACS服務器中管理的醫學圖像和數據時，瀏覽器會通過MIME消息發送一個HTTP請求給Web服務器，請求服務器發送相關的DICOM對象。Web服務器解碼來自瀏覽器的請求消息URL，根據傳遞的請求參數經DICOM接口從PACS服務器中檢索相應的DICOM對象，并通過HTTP響應將DICOM文件傳輸至客戶端瀏覽器解碼顯示。具體傳輸過程中的信息描述和傳輸機制在前面的WADO分析中已經詳細論述過。這個實現過程顯示了通過Web方式可以直接獲取DICOM標準的醫學圖像和數據，中間不再需要進行文件格式的轉換，保證了用戶對醫學圖像數據精確處理的要求。

3 結束語

基于Web服務的DICOM應用實現為醫學網格的建立提供數據通信、交換平臺，同時也為PACS系統與其他醫院信息系統的融合提供了異構平臺之間的數據接口，提高了PACS系統得可擴展性。

[1] 蔡光東.基于Web的DICOM標準醫學影像瀏覽方法的實現[J].福建電腦,2007(3):16-17.

[2] 賈克斌.數字醫學圖像處理、存檔及傳輸技術[M].北京:科學出版社,2006.

[3] 金海,章親,王乘,等.中國教育科研網格圖像處理網格應用平臺設計規范[M].北京:清華大學出版社,2006.

[4] National Electrical Manufacturers Association.Web Access to DICOM Persistent Objects(WADO). PS 3.1-2004[S].

Application Implementation of DICOM Based on Web Service

XU Yuan-fu1,HUANG Ting-lei2,XIONG Chuan1
1. Information Center,Guilin Medical College,Guilin Guangxi 541004,China;2.Computer and Control Engineering College,Guilin University of Electronic Technology,Guilin Guangxi 541004,China

This paper describes the implementation method and operational mechanism of Web Access to DICOM Persistant Object(WADO) ,on the basis of which a operational model of application of DICOM based on Web is presented.

PACS; Web; DICOM; WADO

1674-1633(2010)04-0039-02

2009-10-10

2010-01-04

作者郵箱：xuyuanfu@glmc.edu.cn

TP393.04

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.04.015