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PACS术语(一)
发布时间:2008-5-27 15:37:47

医学数字图像与传输 (DICOM)

•DICOM为医学数字图像与传输(digital imaging and communications in  medicine)的英文缩写;
•一个由代表用户的美国放射学会(ACR)和代表医学影像设备生产商的国际电器制作业协会(NEMA)组成的联合委员会,于1985年制定了有关医学数字图像及其传输的技术标准ACR-NEMA1.0版;
•1989年制定了ACR-NEMA2.0版(ACR-NEMA,1989);
•1998年ACR-NEMA最终形成了现在通用的DICOM3.0标准的基础部分;
•目前,DICOM的范围已超出放射学的范畴,并很好的延伸到其它医学领域,为心脏病学、牙科学、病理学、胃肠内窥镜学、眼科学所接受。
DICOM的应用实体资格(DICOM application entity title)

•一个应用实体被另一个应用实体知道时使用的名字,在DICOM中被用于映像显示的地址,去识别在建立连接的时候的呼叫和被呼叫的应用实体,以及指出对象被放在哪里或被送到哪里。
DICOM 标准部分内容(parts of the DICOM standard)
•DICOM 标准部分定义了在可移动介质和网络上通迅的服务,共有15项内容:
简介和概述(introduction and overview);
信息对象定义(information object definitiond);
服务等级规格(service class specifications);
数据结构与语义(data structures semantics);
数据词典(data dictionary);
信息交换(message exchange);
信息交换的网络支持(network communication suppoet for message exchange);
信息交换的点对点通讯支持(point-to-point suppoet communication
suppoet for suppoet for message);
介质存储和介质交换的文件格式(media storage and file format for media interchange);
介质存储应用程序概述(media storage application profiles);
介质交换的格式及物理介质方面的要求(media formats and physical media for media interchange);
打印管理的点对点通讯支持(print management point-to-point communication support);
灰阶标准显示功能(grayscale standard display function);
安全性概述(security profiles)。
•该标准通过增加特性和修订条款、修正错误的补充内容的发布来维持和扩展。该标准常常以这些补充和修订条款的加入为基础重新发布。
DICOM 承诺,遵从( DICOM compliance)
•符合医疗数字影像和传输标准的制式。
DICOM 兼容,相容(DICOM compatible)
•对医疗数字影像和传输标准的系统具有兼容的制式。
DICON标准数据要素 (DICOM standard data element)

•一个在DICOM标准中被定义的数据元,因此被列在PS3.6的DICOM数据元素字典中。
DICON查询和检索服务 (DICOM query and retrieve service)
•DICOM标准提供在设备上查询一系列可用图像,然后检索它们或把它们送到其它地方的服务,称为查询和检索服务类。
•这一服务类支持请求查询一系列患者、研究、系列或图例(实例)(查找操作FIND operation),以及开始经由患者、研究、系列或图例(实例)目录传输的要求(移动操作MOVE operation)。
•术语“实例instance”不仅用于“图像”中,也可以用于查找和移动“非图像”的对象,例如报告、波形、覆盖图、曲线。
•术语“移动move”作用的理解有时不太确切,比如,有时是拷贝而不是移动。
•不是所有的系统都支持患者的定义。在许多数据库中,患者的情况被认为
是研究的属性。对应于此有两个查询/检索信息模型:患者根和研究根。一些系统支持这两个模型;有些仅支持其中的一个或另一个模型。通常,研究根SOP类可用性更广泛。但许多工作站支持用其中某个发起查询操作的功能。少数设备供应商支持患者SOP根而不支持研究SOP根。
•查询或检索的选择由选择的查询“水平”决定,然后在这个水平上须为“关键字”选择一个适当的值。
DICON成像形式工作清单 (DICOM
modality
worklist)
•在大部分PACS系统中,成像形式被动地把请求的图像传送到PACS系统。
•当输入的标识符和PACS或RIS/HIS中存储的标识符常常出现不匹配,这导致了PACS系统中的“丢失研究”问题。对此,PACS系统必须要么拒绝这些图像,要么采用人工干预的方法把它们发送到一个特定的清单。
•DICOM成像形式工作清单的服务,有助于更精确的图像识别和提供工作安排信息。它也允许查询关于工作安排程序步骤信息的工作清单服务等级提供者(Service  Class Provider,SCP)。这个请求是基于设备、工作站、日期、时间或个人请求、研究、或患者的标识符。
DICON传输层(DICOM transport layer)
•七层网络模型中的第四层,是关于两末点的数据传送。
DICON存储委托 (DICOM storage commitment)
•当PACS确定数据已被存储后,允许设备删除本地数据。
•虽然通过DICOM网络图像存储服务,设备可以把图像传输到PACS系统并存储起来。但是,设备并不能保证PACS系统成功地存储图像。DICOM提供的存储委托服务就是来解决这个问题。这种服务允许设备询问PACS系统是否可以储存一系列图像。
•在存储委托的“推push”的模式中,PACS系统应该已经收到了设备传输给它的图像。PACS直到收到并储存所有的图像才作委托。一旦委托收到了,设备可以安全地把图像标记为已存档并根据具体情况,马上或以后,人工地或自动地删除它们。
•在存储委托中也有“拉pull”的模式,在这种模式中服务等级提供者(SCP)被要求查询名单中的图像,并在作委托之前索引它们(例如设备没有自动传送它们)。“拉”模式没有被广泛地支持,所有“拉”模式的SCU和SCP都被这个标准要求支持“推”模式。
DICON打印 (DICOM print)
•从采集设备打印图像、从工作站打印图像。
•使用DICOM打印服务在性能上有以下优势:来自不同厂商的打印机和资源的整合;按请求或在出现失败时扩大或缩小可用打印机的组合;在不涉及PACS系统的情况下直接从工作站和设备打印;源设备在没有特定要求时,联合使用一些支持DICOM打印的廉价、较低质量的打印机,提供一个固定的方法获得固定灰阶的对比度。
•现在所有的现代医用打印机都支持DICOM。另一个注意力被倾注在灰阶的一致性上,DICOM基本打印服务已经被扩展到支持DICOM灰阶显示函数标准的使用。
•DICOM打印服务类包括几种不同的打印方法:基本的打印服务目标对(SOP),它发送预先定好格式的图像到打印机;参考打印服务目标对(SOP),它指定将被索引的图像以及它们如何被格式化以用于打印;存储打印服务目标对(SOP),它允许存储预先格式化的图像打印对话。实际上,几乎所有的打印机和打印服务使用者仅支持基本打印机制。参考打印机制没有被广泛支持并已从标准中退出。
DICON服务类(DICOM services)
•图像存储(image storage):图像从采集设备传输到PACS档案存储器、图像从PACS档案存储器传输到工作站。
•查询/检索(query/retrieve):从工作站浏览/搜索档案、从档案存储器图像回传到工作站。
    •打印(print):从采集设备打印图像、从工作站打印图像。
•成像形式工作清单(modality  worklist):提供时序安排信息到设备、提供给设备图像头文件的统计信息、便于申请单、旧的研究和接收图像的匹配。
•成像形式执行程序步骤(modality performed procedure step):当成像形式执行程序的步骤开始后更新时序表,当成像形式执行程序步骤完成后通知PACS、通知PACS包括过程步在内的影像清单。
•存储委托(storage commitment):当PACS确定数据已被存储后,允许设备删除本地数据
•交换介质存储(interchange media storage):在介质上记录数据用于转移

到另一个科室、医师或PACS系统、从外部数据源(设备或PACS)接收影
像、内部的长期档案存储形式降低存储介质老化。
DICON服务等级 (DICOM service  class)

•服务等级由DICOM定义,用其描述作用于信息目标(对象)上的DICOM命令及其产生的结果。
•服务等级与信息目标结合起来构成了DICOM的基本单元。
DICON服务等级供给者(DICOM service class provider,SCP)

•DICOM服务程序的术语。在一特定联接中用作执行操作和请求通知的DICOM应用实体。

DICON服务等级用户 (DICOM service class users,SCU)

•客户程序的DICOM术语。DICOM规定了可以提供的一套服务。请求这些服务的客户叫做服务等级用户。


•在某一特定联接中,用作请求操作和执行通知的DICOM应用实体。
DICON服务目标对 (DICOM service object pair,SOP)
•兼容性声明详细说明了设备提供哪种服务目标对(SOP)以及它所起的作用。如果两台设备是兼容的,那么它们应支持起互补作用的必要服务目标对(SOP)。

例如,一个CT机的兼容性声明指出,它支持在CT图像存储服务目标对(SOP)中起到服务等级使用者(Service  Class User,SCU )的作用,而一个专用的PACS系统的图像采集网关也可作为服务等级提供者(Service  Class Provider,SCP)支持图像存储SOP类,那么CT机就可通过网关在整个PACS中传输信息。
•又如一台超声(US)机的兼容性声明指出,它在US图像存储服务目标对(SOP)
中起到服务等级使用者(SCU)作用,而PACS系统网关不支持该服务目标对(SOP),那么图像将无法传输。如果对超声机器的兼容性声明的进一步检查发现,它可作为一个代替US图像存储服务目标对(SOP)的间接获取图像服务目标对(SOP)的服务等级使用者(SCU),而PACS的网关可作为该服务目标对(SOP)的服务等级提供者(SCP),那么图像最终可被传输。
DICON服务目标对等级(DICOM service – object pair ,SOP  class)

•一组特定的DIMSE服务和一个来完全定义通讯详细内容相关的信息对象定义
(通过服务类定义指定)的联合。
DICON服务目标对实例(DICOM service – object pair ,SOP  instance)

  •信息对象和通讯内容的具体发生情况
DICOM复合信息对象(DICOM composite information objects)
•DICOM的信息对象定义(information objects definitions,IODs)根据包含属性的模块而创建。模块描述被DIOM信息模式定义的真实体的特性。如描述患者实体、研究实体、序列实体、图像和实例实体等的特性的某些模块。还有其它实体描述在设备上采集图像,以及被用于和空间和时间相关图像的空间和时间的坐标系。
•当在IOD中出现多于一个实体的时候,它被称为复合信息对象IOD。在DIOCM中所有的图像对象都是复合信息对象IODs,在单个数据设置中的每个DICOM图像包含着和图像本身一样的对患者、研究、序列的全面的描述。
•图像对象常常共享一个公共模块设置。它们可能定义附加的模块去提供指定设备的属性,例如和它们相关的采集技术。它们可能限定更通用模块的内容,例如,限定图像象素数据类型和字节深度。
•连接一旦建立,该连接直到两方中的一方结束连接或相关的执行过程发生超时才终止连接。通常,连接的发起者打开一个连接,执行一个特定的不连续的任务(例如传输一个项目中所有的图像)然后关闭连接。然而对大多数服务来说,在标准中没有定义专门的语义用于保持连接。从一个研究项目来的图像可能在多个连接中传输,多个研究项目在一个连接中传输,甚至每幅图像在各个不同的连接中传输。
DICON会议层 (DICOM session layer)
•网络七层中模型中的第三层,用于处理随不同工作站控制应用程序。
DICOM兼容性声明 (DICOM conformance statements)
•使用DICOM标准的规定和执行一个PACS系统,要求能理解DICOM的兼容性声明。
•该标准规定任何设备的制造商说明兼容性时,应提供描述设备的兼容性能力的声明。为了便于比较,每个兼容性声明都有标准结构。兼容性声明可从厂商直接获得,在互联网的厂商网站上通常也提供。
•DICOM兼容性是非官方性的。没有一个政府团体有权强迫兼容性标准化。也没有鉴定和测试的权威结构去证实兼容性声明。
•兼容性声明的目的是让使用者确定某种特定设备提供哪些标准的特性以及该设备增加了什么扩展或专业特性。通过比较两台设备的兼容性声明,我们就可以确定其能否协调工作。
DICON交换介质(DICOM interchange media)

•对于软盘、可刻录CDs(CD-R)和磁光盘(MODs)等物理介质,DICOM数据设置方式、记录图像不存在技术上的问题。但对于希望记录者能读出、显示图像却存在着挑战。因此,DICOM标准支持事先规定的介质应用声明:能被使用的介质(像CD-R或90mm或130mm特定容量的MOD);以什么格式录在介质上(如DOS FAT16或ISO9660文件系统);如何对这些图像进行编码(如压缩或不压缩);在介质上记录什么对象(如心脏血管造影、CT等)。

•当预先定义所有容量并被两方允许后,协调操作将被完成。设备支持的介质应用声明在兼容性声明中被规定。
•当前在DICOM标准中被指定的声明用于:普通非压缩图像交换用的CD-R;在CD-R上的用JPEG方式无损压缩的基本和1K血管造影图像;在CD-R和130mmMOD上的CT和MR无损JPEG压缩图像;在CD-R、90mm和130mm MOD的超声非压缩和压缩图像。
•当有新的应用和出现可用介质类型时,更多的声明被加入到标准中。例如一些可刻录DVD方式可能被加进去。
DICON数据(资料)链层(DICOM data link layer)
•网络分层模型(尤其是指对于系统的连接, OSI 模型)中数据链接层
DICON数据元素(DICOM data element)
•在数据词典中被一个登记所定义的信息单元。
•一个被编码的信息对象定义(IOD)的属性最小包括3个领域:数据元标签、数值长度、数值域。
•对一些特定的传输语法来说,数据元素也包括VR域,在这里数据元的值表达式也被详细规定。
DICON数据元素标签(DICOM data element tag)
•用于有序的数值对(元素值后的一组数)组成的信息元素的唯一标识符,被用于标识属性和相应的数据元素。
DICON数据元素类型(DICOM data element type

•用于指定一个信息对象定义或SOP类定义的属性是否是被限制的,限制仅是在特定条件下或可选择的。这可解释成是否数据集的数据元素是受限制的,限制仅是在特定条件下或是可选的。
DICON唯一标识符(DICOM unique identifiers)
•为了记住PACS系统中的对象,有必要明确地标识它们以避免出现错误登记的可能性。DICOM定义了一个使用唯一标识符(unique identifiers,UIDs)的标识机制。每个研究通过研究实例UID来标识,每个序列通过系列实例UID来标识,每幅图像通过服务目标对(SOP)实例的UID来标识。
•一串唯一标识多种项目的字符,用来保证多个国家、地区、厂商和设备信息对象的唯一性。
•此外,该方案被用于提供信息对象的全球唯一标识符。它使用被ISO8824定义的用于OSI 对象标识符的机制。
•鉴于PACS的不断发展。所以,标识符的全球唯一性是很重要的。它可通过周期的不同而被指定一串数值来获得,它开始于一个“根值”并通过被指定权力的任何人使用该根植扩展附加值。例如,国际标准化组织(ISO)掌管最高根植“1.2”,并把下面的数值委托给国家级ISO成员体。美国国家标准化组织(ANSI)被指定的根值为“1.2.840”。
DICOM物理层(DICOM physical layer)
•網絡分層模型中((尤指開放系統連接(OSI) 中的 最低层,是物理硬物,例如联机的一层。
DICOM现实活动(DICOM real-world  activity)
•它存在预真实世界,属于DICOM标准关心领域内信息处理的特定区域。这样的真实活动可被一个或更多被比喻为SOP类的计算机信息所表达。
DICOM现实目标(DICOM real-world  object)
•其存在于真实世界可在DICOM标准感兴趣的领域内对其进行操作。这样的真实对象可被一个或多个被比喻为SOP事件的计算机信息所表达。
DICOM协会(DICOM association)
•在两个应用实体间的网络连接。一个遵循DICOM协议的连接的建立意味着应用实体已经和一组以互补作用互相支持的SOP类成功协商,一个或更多的传输语法也被用于对消息的编码。
DICO协议堆栈(堆栈)(DICOM protocol stack)
•通讯协议中,以多层协议组成的协议层组。
DICOM信息对象定义(DICOM information object definitions,IOD)
•在DICOM标准中,有关数据结构包括图像数据和相关数据的定义,称为信息对象定义(IOD)。
•以信息目标(对象)定义形式来完整地建立和定义医院环境下的数据模型。
•为了获得应用程序间的协调操作,把图像存储服务限定在一般方式是不够的,有必要详细定义每种设备的图像内容。因此DICOM标准指定了描述包括图像数据和相关信息在内的图像结构的信息对象定义(IODs)。
•以下列出当前已被定义或被提议的IODs。
间接获得(SC)(扫描胶片、帧捕获、屏幕保存):单帧图像;
计算机X线摄影(CR):单帧图像;
数字X线摄影(DX):单帧图像;
数字乳腺摄影(MG):单帧图像;
X线口腔摄影(IO):单帧图像;
计算机断层摄影(CT):单帧图像;
磁共振成像(MR):单帧图像;
超声成像(US):单帧或多帧图像;
核医学成像(NM):多帧图像;
X线血管造影成像(XA):多帧图像;
X线透视成像(XRF):多帧图像;
正电子发射断层成像(PET):单帧图像;
放射治疗(RT)图像、剂量、计划、结构设置、记录:单帧图像(RT)图;
拷贝图像(HC):单帧图像;
可见光(VL)内窥镜、显微镜、摄影成像:单帧图像;
波形(WV)包括ECG、血液动力学和音频:时基波形;
灰阶软拷贝显现状态存储(PR):描述指令;
结构化报告(SR):报告单、测量值和注释。
•在DICOM中一个服务类和一个IOD的组合被称为服务目标对(service
object pair,SOP)。一个设备可以作为一个或多个SOP的使用者或提供者。


•以信息目标(对象)定义形式来完整地建立和定义医院环境下的数据模型。
•IOD分为两部分,信息目标实例(Information Object Instance ):对真实对象发生的一种表达,它包括实体属于的信息对象类的数值;信息实体(Information Entity,IE):被复合IOD定义的信息部分和真实对象一个特定类相关。DICOM用于模式中信息实体和信息是一对一的关系。
•标准信息对像定义(normalized  IOD):在DICOM应用模式中代表单一实体的信息对象定义。这个IOD仅包括该IOD表达的真实对象的固有属性。
DICOM询问/取回(DICOM query/retrieve)

•按照常规的理解,询问/取回是数据库应用中频繁发生的一对传输活动。询问是要在数据库中寻找特定的信息,然后取回操作是执行任务以得到信息。

•在医学成像环境中,询问/取回是由DICOM标准定义的一种服务。允许询问/取回执行的设备是服务器,进行询问的是客户。

DICOM压缩(DICOM compression)
•DICOM标准没有指定在特定应用中什么才是合适的压缩算法或压缩比率。压缩比的决定是专业的实践标准的职责,其来源于科学文献的一些证据。
•DICOM提供使用压缩技术的框架。在这里医学图像压缩通常使用的标准是可行的,它们被规定为标准的传输语法。例如,在ISO10918-1中定义的无损和有损JPEG处理的整个范围在DICOM(ISO 10918-1/ITU T.81,1993)中也被规定。但是,这并不意味着JPEG的有损压缩被推荐使用,或者某一指定的压缩比率被推荐。
DICOM一致性陈述(DICOM conformance statement)
•和DICOM标准的具体执行相关的正式声明。它指定服务类、信息对象、执行中支持的通讯协议。
DICOM应用(DICOM application profile)

•介质存储应用声明定义了在DICOM介质存储模式中不同层的选择,该模式可用于被执行的介质交换的特定需要或环境。
DICOM应用层DICOM application layer
•網絡分層模型中((尤指開放系統連接(OSI) 中的應用程序層。
DICOM应用组织(实体)(DICOM application entity,AE)
•一个应用处理的网络表示法,它是用于执行特定应用处理的系统的要素。
•一个物理设备可以支持多于一个的应用实体。
DICOM元服务目标对等级(DICOM meta service- object pair class)

•一组预定义的可能和为协商单一项目集的使用的一个SOP事件相关的SOP类。
DICOM展现层(DICOM presentation  layer)
•網絡分層模型中((尤指開放系統連接(OSI) 中的第六层。