《医学成像与通信协议DICOM基础知识.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医学成像与通信协议DICOM基础知识.ppt（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、DICOM簡介 壹 DICOM是甚麼 貳 DICOM的應用範圍在那裡 參 為什麼要用DICOM 肆 設計DICOM的是誰 伍 DICOM的工作原理為何 陸 DICOM是終極解決方案嗎 壹 DICOM是甚麼 DICOM是DigitalImagingandCOmmunicationsinMedicine的縮寫 由字面上來解釋 第一 DICOM的發展背景完全是針對醫學應用領域來開發的 第二 適用的對象是數位化的醫學影像 第三 整個DICOM規格的核心主要在於 通訊 這個觀念上 綜合以上 我們可以簡單的將DICOM定義為 醫學影像儀器和系統軟體間共通的通訊規格 換言之 DICOM其實是儀器和電腦用的共
2、同語言 貳 DICOM的應用範圍在那裡 醫學影像是輔助醫療診斷的重要參考工具 只要有醫學影像的地方 就適用DICOM 透過DICOM整合各科各種醫學影像儀器 在DICOM環境中 結合原有的醫院資訊系統 HIS 那麼病歷報告的呈現將不再是一成不變的白底黑字 而是可隨醫師需求擷取病患各種影像 以為觀察及診斷之依據 結合發展蓬勃的網際網路 將DICOM推廣到醫院對外的應用 不論遠距會診 學術研究 教育訓練 都能發揮莫大的效益 參 為甚麼要用DICOM 以醫院管理的角度來說 在整體醫療院所建構一DICOM化的環境 再依各部門的需求 建構不同特色子系統 以適應各科醫師喜好 如此作法在醫院擴充或添置新儀器
3、時 將有一簡單的統一規格可循 真正做到隨插隨用的理想 將節省許多人力物力的成本支出 換個角度以科室為考量 視各科室需求而個別建立獨立資訊系統 在此種架構下 DICOM更是獨一無二的選擇 否則在未來發展或各獨立系統相互連接時 將面臨嚴重的不相容危機 在DICOM架構下 病患可縮短候診時間 醫師可輕易擷取醫療影像 以為學術研究或教學討論應用 二十一世紀將是DICOM的世紀 在醫療的範疇中 沒有DICOM就會失去競爭優勢 肆 設計DICOM的是誰 1982 TheAmericanCollegeofRadiology ACR andTheNationalElectricalManufacturersA
4、ssociation NEMA formajointcommittee calledACR NEMA 1985 PublicationofACR NEMA1 01988 PublicationofACR NEMA2 01993 PublicationofDICOM3 01998 DICOM981999 DICOM99Today ContinuousdevelopmentonDICOM 伍 DICOM的工作原理為何 1 DICOM資料結構2 DICOM影像物件 IOD InformationObjectDefinition 3 DICOMSOP Service ObjectPair 4 SCU
5、SCP ServiceClassUser Provider 5 DICOM網路架構6 ConformanceDocument7 影像資料壓縮 1 DICOM資料結構 在DICOM資料結構中 訂出四個層級來管理病患影像資料 分別為 A 病患層 PatientLevel B 檢查層 StudyLevel C 系列層 SeriesLevel D 影像層 ImageLevel 例 一個病患 PatientL 到醫院就診 醫師根據症狀會指定不同的檢查 StudyL 檢查的儀器會產生一系列 SeriesL 的數張影像 ImageL 我們有不同需求可經不同層級 Level 很輕易的來調閱我們需要的影像 2
6、DICOM影像物件 IOD DICOM的影像儲存方式 引入了 物件導向 的觀念 像素資料 PixelData 影像屬性 attribute 影像物件 InformationObjectDefinition 傳統資訊系統在處理影像資料時 完全只專注於資料本身的排列方式 而DICOM則不同 它將每個影像包裹成一個物件IOD 每個IOD分兩大部分 像素資料 pixeldata 影像屬性 attribute 所謂像素資料和傳統方法一般 單純描述每個點的值 組成一個影像 而影像屬性部分 則包括了上面提到的資料結構中摘要的資訊 如病患姓名 病歷號碼 檢查項目 日期 檢查儀器 等等 一方面方便資料庫在搜尋資
7、料的過程 另一方面可以將這些資訊轉換為影像的一部份 在日後調閱影像時提供重要參考 DICOMSOP Service ObjectPair IOD serviceoperation SOPclassDICOM開發之初 便將其應用範圍定位在網路的溝通上 對這樣一個致力於通訊規格化的協定而言 只單純定義資料的儲存方式是無法滿足規格的需求 必須再加上一些功能性的規範才會完美 即軟體與軟體間在DICOM這個大環境下能被允許做那些動作 舉例來說 與影像相關的動作 包括Verification Storage Query和Retrieve等 就必須與影像型態 CT MR US SC 等 相結合 組成一個SO
8、Pclass Service ObjectPair 這樣一個兼具軀殼及靈魂的組合 才構成了DICOM最基本的運作單元 4 SCU SCP ServiceClassUser Provider SCU SCProles ClientiscalledSCU ServiceClassUser ServeriscalledSCP ServiceClassProvider 在DICOM規格中 也採用了Client Server這種概念 所謂SCP 是負責提供有關影像資訊的各種服務 扮演的是Server的角色 而SCU則是使用這些服務的一方 也就相當於Client的地位 SCU SCP 1stage Sto
9、remyImageXonyoursystem 2stage StorageofImageX 3stage Donesuccessfully ImageX 通訊起始設定 Communication 兩個不同的電腦系統在正式開始溝通前 必須經過起始訊息的接觸 以確定彼此的語言相通 進一步在龐大的DICOM規格中 挑出一條雙方都能接受的溝通管道 以進行DICOM資訊的交換 假設A系統想要嘗試以DICOM語言與B系統通訊 則它必須發出一個起始訊息 其中包括幾個部分 1 A系統本身支援的SOP型態有那些 2 上述SOP A系統必須列舉如何編碼 壓縮 這些資料 transfersyntax 3 對SCU
10、SCP的相對關係而言 A系統可以扮演什麼樣的角色 4 其他必要的訊息 B系統收到起始訊息後 迅速整理出兩系統共通的SOP和TransferSyntax 再將所有對應部分包裝成一個訊息回應給A系統 以後兩者只能根據相通的部分來進行訊息交換 如此算是完成一個起始的動作 5 DICOM網路架構 DICOMApplicationMessageExchange UpperLayerProtocol TCP IP PhysicalLayerETHERNET ATM etc MedicalImagingApplication ApplicationEntityTitle ListenPortIPAddres
11、s NetworkedEnvironment 6 ConformanceDocument 在一個支援DICOM的儀器或軟體系統完成後 DICOM規格中明確規範 產品提供者同時必須附上一份ConformanceDocument 其中必須列舉該系統所支援的SOP和TransferSyntax 簡單工作流程和設計者自訂 非DICOM 的部分 要挑選一個支援能力最強大 彈性最好的DICOM系統軟體 就要從產品的ConformanceDocument著手 詳閱文件中列舉之規格 確定系統軟體支援DICOM項目與現有儀器完全相容後 再經實際上線測試 方能確認DICOM整體的適用性 7 影像資料壓縮 在DIC
12、OM規格中 目前是以JPEG的格式為壓縮的方法 選擇JPEG的理由 一方面是因其壓縮效率較高 另一方面則是因其可以支援失真與非失真兩種壓縮型態 所謂非失真的壓縮 表示影像資料在壓縮前後完全不會有差異 既享受壓縮的諸多優點 又無損醫學判斷的準確性 而失真壓縮有可能造成影像品質的損失 檔案壓的越小 影像品質越差 然而 失真壓縮可以得到更大的壓縮比例 將儲存空間作更有效的利用 影像壓縮的優點 節省影像儲存空間 減少網路傳輸時間 延長影像系統壽命 陸 DICOM是終極解決方案嗎 NO DICOM規格太複雜而且還在持續發展中 沒有任何一個系統可以支援完整的DICOM規格 規劃DICOM系統的廠商 如果只是單純以個案方式設計 不能對DICOM規格的演進作適時的研發與支援 則此DICOM系統將很快的被淘汰而無用 唯有本土化且對DICOM有豐富研發經驗與技術的廠商 透過持續的研究發展及隨時保持版本更新 才能跟上DICOM規格不斷進化的腳步 感谢亲观看此幻灯片 此课件部分内容来源于网络 如有侵权请及时联系我们删除 谢谢配合
