醫學影像DICOM格式測試方法探討

高紫紅 宋志成 王 翔

（1.江漢大學衛生職業技術學院 湖北 武漢 430016；2.武漢市中心醫院放射科 湖北 武漢 430010）

現代醫學影像學主要包括顯示、存儲、傳輸、醫學成像等技術，所有經后處理軟件或者是影響設備重建生產的醫學影像都要符合國際的相關標準，才可以滿足現代醫學影像的需求。DICOM是由ACR和NEMA組織制定的專門應用在醫學圖像傳輸和儲存的標準，也是目前國際中公認的標準。DICOM主要被應用在信息系統中最為困難、最為主要的醫學圖像傳輸和存儲中，可以對不同國家、不同設備制造商、不同地點等較為復雜的網絡情況中的醫學圖像傳輸和存儲的問題進行解決，可以直接在PACS和放射學信息系統中應用［1］。只有符合DICOM格式的醫學圖像數據才可以保證在不同工作站、服務器、設備之間進行相互的存儲和傳輸。

DICOM的數據主要來源于醫院中的各種醫學影像設備數據，如超聲掃描儀、CT、MR等一些掃描后得到的圖像數據和老式設備得到的圖像通過DICOM網關的轉化，使得到的數字圖像符合DICOM的標準。數字化的圖像數據便于保存、傳輸、顯示，對數據的進一步挖掘提供了依據。圖像處理主要應用在醫務人員的診斷工作中，主要有濾波、調節窗位、窗寬、負片、加入偽彩色、縮小、放大等功能，可以對圖像的相關數據進行再處理和讀取［2］。

我國大多數大型醫療機構中已經普遍的使用DICOM文件格式的醫學影像，雖然對文件的通用性理論較為了解，但是在實際的使用中仍存在著大量的問題，如因為一方生成的DICOM格式文件的遵從性較差，導致不能互相打開文件進行讀取等問題。本文針對醫學影像DICOM格式的測試方法進行了分析和探討。

1 DICOM文件的標準格式

DICOM的標準格式主要由三部分組成：①圖像像素數據，通常在（7FE0，0010）的字段中進行保存；②成像相關信息，主要記錄和圖像有關的文字信息，根據不同的模塊進行屬性隸屬分組；③DICOM文件頭主要是記錄DICOM文件的格式、傳輸的方法、標識等信息，group number為0002。

1.1 圖像像素數據：圖像像素數據是體現圖像的數據，如果沒有進行壓縮，會由一個和圖像矩陣大小一致的數字矩陣組成，每一個數值都對應圖像矩陣對應位置的密度值或者是灰度。

1.2 成像相關信息：成像的相關信息由四個層次對相關的信息進行分類存儲，主要為圖像信息、序列信息、檢查信息、成像設備信息或者是患者信息。成像信息可以使DICOM圖像文件和一般的圖像文件的主要部分進行區別，記錄了一般圖像文件無法記錄的文字內容，使用二進制格式的文件讀取可以得到其中的內容。

1.3 DICOM文件頭的組成：DICOM文件頭中含有標識數據集合的相關內容，每個DICOM文件都必須有該文件頭。最開始是文件的前言，由128個00H字節構成，然后是DICOM前綴，由4個字符串（DICM）構成，可以以此來判斷是否是DICOM文件格式。同時在文件頭中還有其他的相關內容，必須有生成文件的應用程序、文件的傳輸格式、文件進行介質存儲時生成的唯一ID，信息如介質存儲服務類的唯一ID等，只有具備了以上的內容，文件才可以在網絡中使用DICOM接口進行準確的傳輸。

2 測試方法和工具

目前Mesa系統是由IHE技術協會提供的，在醫學影像環境中的文件格式和網絡傳輸中最常用的用來測試DICOM標準遵從性的仿真軟件，同時還有DCMTK、DCM4CHE、ADVT等方法，雖然在功能上不一樣但是工作的原理是一致的。

Mesa系統是HIMSS和RSNA的合成產物，由IHE的貫徹進行設計，主要使醫院的信息按照現有的標準（DICOM和HL7）進行系統的整合。軟件中含有許多單獨的小工具，可以根據IHE的技術框架進行通信，進行消息的校驗［3］。Mesa系統具有以下幾點特點：

2.1 通用性：Mesa系統可以在任何系統中進行一個個的獨立命令運行，不需要專屬的界面操作。

2.2 全面性：覆蓋了HL7和DICOM兩種國際中通用的標準，是其它測試工具所不具備的。

2.3 指導性和開放性：Mesa系統的源代碼是完全開發的，對Mesa的源代碼進行讀取可以廠家開發類似功能有較強的指導作用，還可以使測試的流程更加清晰。

2.4 公正性和權威性：Mesa系統是受IHE委托進行開發的一款軟件，在國際醫學界中具有較高的公正性和權威性。

［1］ 趙煒.基于DICOM文件處理技術的PACS系統的設計與實現［D］.北京工業大學，2010

［2］ 王箏，袁慧書.膠片集中打印中提高信息識別率的分析與策略［J］.國際生物醫學工程雜志，2013，36（1）：26－29，47

［3］ National Electrical Manufacturers Association，Digital Imaging and Communications in Medicine（DICOM），Rosslyn，Virginia 22209 USA：National Electrical Manufacturers Association，2009