DICOM標準在PACS中的應用

【摘? 要】PACS是一項投資巨大且涉及多學科領域硬件和軟件的信息化系統，其標準化具有非常重要的意義。在其涉及的眾多標準中，DICOM與其建設的關系最為密切，DICOM是PACS系統中在國際上被廣泛認可的一項醫學圖像的處理標準。本文闡述了DICOM的發展歷程、標準的具體內容，也同時結合現實實例闡述了DICOM標準在PACS中的應用現狀，存在問題以及未來的展望。

【關鍵詞】PACS;DICOM;醫學圖像;圖像處理標準

引言

伴隨著高速計算設備、網絡通訊及圖像處理技術的飛速發展而產生的“醫學影像存取與傳輸系統”是綜合化醫院信息系統的重要組成部分。PACS系統的使用不但為醫院緩解了使用膠片造成不便的壓力，也同時為未來進一步實現信息化醫療辦公、遠程醫患交流和醫學影像診斷傳輸提供了支持。在醫學圖像歸檔中，醫學成像設備與PACS的每一次業務處理都要應用DICOM，因此可以說DICOM是PACS運行的基礎。

1.DICOM標準簡介

1.1 DICOM標準概念

DICOM即為醫學數字圖像和通信，是由美國放射學院、美國國家電子制造協會共同制定的規范醫學圖像及其信息交換的標準。是醫學圖像和相關信息的國際標準，它定義了質量能滿足臨床需要的可用于數據交換的醫學圖像格式。它是由多部文件組織起來的，目前實際為16章，每章規定某一方面的規范，各章相對獨立但又存在聯系。DICOM標準的兩個基礎部分是信息對象類和服務類，如圖1所示，信息對象定義一組醫學圖像及它們的相互關系的內容;而服務類則描述利用這些對象所做的操作。服務類和信息對象類結合起來構成了DICOM的基本單位，稱為服務-對象對（service-object pair，SOP）。

1.2? DICOM標準應用范圍

醫學影像是輔助醫療診斷的重要參考工具，只要在醫療診斷過程中有需要醫學影像的地方，就適用DICOM。透過DICOM整合各科各種醫學影像儀器，在DICOM環境中，結合原有的醫院信息平臺的發展，那么病理報告的呈現將不再是一成不變的白底黑字，而是可隨醫師需求獲取病患各種影像，以進一步觀察及診斷的依據，結合現如今發展迅猛蓬勃的網際網絡，將DICOM推廣到不止醫院中，也可對外的應用上，在醫學影像外，還可進行遠距離會診、疾病的問診研究、學術探討、教育訓練等領域都能發揮莫大的效益。

1.3 DICOM 標準特點和意義

在DICOM標準的發展歷程中，為了兼顧和吸收現有醫學影像學領域的其他標準，放射學會公布了DICOM3.0這一新版本。它具有以下特點：

（1）在網絡環境中匹配度極高：DICOM的早期版本只能夠完成由點傳輸到另一點的數據傳輸，而DICOM3.0支持更多的網絡環境，從而為遠程醫療服務提供了可能性。

（2）為醫療設備對數據交換及相關指令做出應答進行了規范化處理：DICOM早期版本有很多限制，而3.0版本利用服務版本的概念具體規范了有關數據傳送和指令命令的意義。

（3）定義了規范標準的級別：早期版本只規定了醫療器材遵守DICOM規范標準的最低要求，而新版本3.0明確描述規定了為了完成特定高標準級別而必要的規范聲明。

（4）可延伸性：3.0版本支持對新特性的延伸

（5）引入了廣泛的醫療信息特例概念：醫療信息特例不僅包括圖像和圖形，還包括診斷、檢查等廣義上的各種信息特例。

（6）建立了特殊唯一標記各種對象的方法：這對在擁有龐大數據庫的網絡環境中具有重要意義，它能夠清晰的標記目標對象，在圖像處理中能夠有效率的完成所選任務。

DICOM3.0版本的制定是醫學影像學界標準化的一個重大里程碑，為推動PACS的發展創造了有利的行業環境。DICOM標準主要規定了數據的結構和文法，定義了一些面向對象的數據模型以及服務類，并在目前的網絡通信基礎上規定了兩個不同層次上的信息通信方法。

總而言之，DICOM標準就是一種通過網絡發送和接受醫學圖像以及相關數據的通用語言。使用目標為促進數字圖像設備的網絡化，建立診斷信息數據庫，能處理地理上分散的不同設備間的請求。

2.基于DICOM標準的PACS系統分類

2.1按范圍大小分類

（1）Mini-PACS 存在于單獨科室或單一的影像模式使用。能夠對病人的資料進行簡單的梳理與記錄，并瀏覽觀看簡單醫療檢查。

（2）PACS 存在于醫療環境中普通放射科使用，能夠對放射科中基礎設施進行圖像的采集、存儲、傳輸，并可以對圖像進行診斷分析等處理，在醫院診療，病人看病上有重大意義。

（3）Enterprise-PACS 又稱企業級PACS，能夠支持大型設備如CT、MRI等所有X光類圖像的后處理、傳輸等操作。它的覆蓋范圍與之前兩類相比，傳播更廣，是實現區域化醫療和遠程醫療的重要基礎。

2.2按功能用途

（1）圖像后處理 幾乎國內外現存的所有PACS系統都擁有強大的圖像后處理功能，因為一款好的PACS軟件不僅能夠完成簡單的圖像處理運輸，信息存儲與通信，還應該能滿足醫生快速準確對病人進行診斷的需求。

（2）診斷報告。

（3）系統共享的數據。

（4）圖像歸檔。方便進行DICOM圖像的檢索和提取，為PACS系統的醫學圖像存儲提供長遠的發展空間，實現了醫學圖像的海量存儲、快速查詢和隨時顯示等功能。

3.基于DICOM標準在PACS應用上的研究

DICOM在PACS中的應用分為三類，主要為DICOM圖像的壓縮、DICOM通信、DICOM圖像采集。

（1）DICOM圖像格式 。DICOM在圖像格式中圖像的轉換主要集中在動態圖像和靜態圖像，圖像格式的轉換是依靠實際情況而定的，有時為了完成目標圖像的設計也需要將DICOM圖像轉換為非DICOM圖像。這兩種圖像的轉換需嚴格遵守DICOM圖像轉換的相規則。

（2）DICOM通信 DICOM通信主要基于客戶端/服務器模式，并通過特定方法實現信息傳輸。DICOM標準是PACS系統所遵守的通訊協議，而DICOM通訊是采用與傳輸對象一對一的方法進行信息的交流，方便了遠程線上狀態傳輸的開發和設計。

（3）DICOM圖像采集DICOM圖像采集主要是靠近PACS網絡系統完成的，它依靠網絡進行了自動化的圖像采集。PACS系統在運行DICOM標準的時候進行完全自主的醫學圖像采集，在除特殊情況外的大多數情況下，采集的圖像質量與效率都比較好，但是由于網絡故障、參數失常、人工操作妨礙的干預，使得少部分圖像在采集中丟失損壞。為了更好的完成目標圖像的采集，減少誤診和提高病人治療診斷的效率，使用DICOM標準無論是運行在服務器還是工作站中，都為實現醫院在診治中面對不同數據與需求減緩壓力。

4.未來結論與展望

隨著影像技術的不斷發展，DICOM標準在PACS中的應用也是一把雙刃劍，在發展的過程中多少暴露出一些弊端：在基于DICOM標準的PACS系統中，系統的核心為DICOM網絡，所有信息的傳輸去DICOM網絡的醫學圖像數據及其有關的文本信息都要經過特定的環節或者接口格式和通信協議的轉換;醫學圖像和相關文字信息位于網絡的不同系統，龐大的數據庫使信息高度分散，不同系統的標準和通信協議也不盡相同，并且不支持逐步按步驟操作，使系統在信息傳輸的過程中不能做到完全與使用者共享;隨著系統的不斷升級、復雜化，DICOM系統的包容性、開放性、能動性以及可修復性變的越來越困難。

DICOM是PACS中醫學圖像格式所必須去學習遵守的標準，是醫學圖像傳輸、處理、存檔與通信的基礎。DICOM主要針對PACS系統的圖像處理，遠程學習診斷，使醫院更加信息化。

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作者簡介：徐科家（1998.04-），男，山東威海人，泰安市岱岳區山東第一醫科大學放射學院應用物理學（醫學物理方向）專業，本科生。

山東第一醫科大學放射學院? ? 山東泰安? ? 271000