DICOM简要说明

DICOM简要说明版本修改人修改时间1.02016年1月6日一、 概述2二、 DICOM基本介绍3DICOM解释3DICOM资料的结构3DICOM的服务功能对（SOP）4SCU/SCP（ServiceClass User/Provider）5DICOM的工作过程6三、 常用测试工具介绍6四、 实际DVT测试7模拟器配置介绍7Print SCP模拟器11Storage SCU模拟器17Worklist SCP模拟器18DICOM Network Analyzer19五、 EFILM功能介绍24Storage SCP测试26Storage SCU测试27Query/Retrieve测试29一、 概述文档编写目的是为了大家对DICOM有一些基本的了解与一些DICOM测试工具的简单使用方法。二、 DICOM基本介绍引用：DICOM解释DICOM(digital imaging communications in medicine)。从字面上解释，第一，应用对象是数字化的图像；第二，DICOM规范的核心是“通信”。综上所述，DICOM可以解释为“医学数字化图像通信/交流的共同规格”，既“医学数字成像和通信”。DICOM资料的结构一个患者到医院就诊，为了判断他的病灶，医生需要指定不同的检查(例如: CT，MR，超声)，每一项检查都需要由相对应的仪器完成，但仪器产生的是一系列的影像(例如CT产生一组10张，MR产生10张和20张各一组影像)，这些影像和病人如何产生关联呢?在DICOM规格中，使用了相对应的资料结构来描述: 定义出Patient，Study，Series，Image四个层次来存储上述例子。Patient中包含了该病人的所有基本资料(姓名，性别，年龄等)和医生指定的检查Study;Study中包含了检查种类(CT，MR，B超)和指定检查的Series;Series中包含检查的技术条件(毫安，FOV，层厚等)和图像Image。DICOM引用了“目标导向”的概念来描述医学图像。传统的信息系统在处理图像时完全只注重资料本身的排列方式，而DICOM则不同，它将每一个影像包裹成为一个物件IOD(Information Object Definition)。每个IOD可分为两大部分：象素数据(PIXELDATA)，影像属性(ATTRI-BUTE)。象素数据是通过单纯描述图像上每一个图像点的值来组合成一个医学图像；而影像属性部分则包含了该图像所描述病人的资料信息，如：病人名称、检查日期、CT号、MR号、扫描条件、层厚等，甚至包含了医嘱信息。也可理解DICOM 文件内容由：存参数的 header 和图点数据 （pixel data)。header 只描述图像的基本参数：如病人基本资料、检验基本资料、系列资料、位置资料等等。DICOM标准的第五部分介绍它的数据结构，它定义了数据集（Data Set）来保存前面所介绍的信息对象定义（IOD），数据集又由多个数据元素（Data Element）组成。每个数据元素描述一条信息（所有的标准数据元素及其对应信息在标准的第六部分列出），它由对应的标记（8位16进制数，如（0008，0016），前4位是组号（Group Number），后十位是元素号（Element Number）唯一确定 DICOM数据元素分为两种，即： 标准（Standard）数据元素，组号为偶数，含义在标准中已定义。 私有（Private）数据元素，组号为奇数，其描述信息的内容由用户定义DICOM的服务功能对（SOP）DICOM的影像对象（IOD）只是服务对象，那么对这个对象能完成什么相关服务则需要进一步定义。影像对象，如CT，MR，US，X-ray等，加上对之进行的服务，例如：Storage，Verification， Query/Retrieve等，就组成了一个SOP（Service-ObjectPair），这样一个对象加服务的SOP就组成了DICOM最基本的运作单元。例如，某一设备支持MRimage Storage SOP class，那就表示它可以存储MR图像；反之，若是一台CT要支持DICOM存储，则它必须支持CT image Storage SOP class。SCU/SCP（ServiceClass User/Provider）大家可能已经熟悉了计算机网络中常用的Client/Server的概念，传统的非Client/Server结构就像是推销员或直销的方式，是一对一的服务，而在Client/Server结构中计算机依据它所执行的功能分为两类: 提供服务的一方称为Server，接受服务的一方称为Client。就像超市一样，所有的资料(商品)都是开放式的，接受服务的一方则像是上门的顾客(Client)，如此一来，Server可以允许多个顾客同时提取所需资料，大大提高了效率，降低了成本。同样，DICOM中也采用了这一概念。所谓SCP(ServiceClass Provider)是负责提供对于图像资料的各种服务，扮演Server角色; 而SCU(Service Class User)则是使用这些服务的一方，即 Client一方。(SCU：可以理解为主动方)(SCP：可以理解为服务方/被动方)DICOM的工作过程首先通信起始的设定。在我们日常生活中两个人在通电话时，一定会先以 “喂”、“喂”、“请问您找那位”、“我找XXX”这类话来作为正式交流的开始，同样，两台计算机在正式开始通信前要有类似的信息交换才能进行正式沟通。DICOM的整体范畴是非常庞大的，目前没有哪一个系统可以支持所有的DICOM服务，每一台设备都是只针对他们最需要的部分提供支持。例如，某台CT提供CT imageStorage(SCU)这一SOP服务，则该CT仅可发送CT DICOM图像供SCP存储。在这种情况下，两台计算机如要从这庞大的DICOM规格中挑选出一条两者都能接受的通信方式，必须经过起始信息的交换来完成。例如，A系统想要以DICOM方式和B系统通信，则它必须要发出一个起始信息，其中包含以下内容：1） A系统本身所能支持的SOP有哪些；2） 针对每个支持的SOP，A系统必须要说明它是如何编码（压缩）这些资料的（Transfer Syntax）；3） 在SCU/SCP的角色扮演上，A系统可以扮演什么角色。B系统接收到这些初始信息后，就已经掌握了A系统到底能支持DICOM的哪些部分，将这些资料和B系统本身支持的部分作对照后，就能整理出两系统共同的SOP和Transfer Syntax，再将所有对应部分包装成一个信息回应给A系统，以后两者能根据想通的部分来进行信息交换。当通信起始设定完成后，A设备和B设备之间传送信息就非常方便了。DICOM通讯需要（IP、Port、AE Title）3个基本结点参数，会要求验证。三、 常用测试工具介绍DVT：可测试DICOM通讯所有功能，并可以分析DICOM通讯消息，模拟检查设备等。最新版本 2.6.8http:/dicom.dvtk.org/modules/wiwimod/index.php?page=Downloads&cmenu=downloadsEFILM：可以测试Storage与Query/Retrieve等功能，可以实际对DICOM图进行浏览操作。最新版本4.1.0常用版本2.1.0JDicom：可以测试Worklist SCP等功能。请参考GE的文档JDicom.zip，其中有与GE的FEITIAN系列测试的说明，其他设备也类似可以参考。TomoVision1.7：可以查看DICOM以及像素文件。四、 实际DVT测试模拟器配置介绍1. 启动DVT2. 打开测试模拟器，选择“Examples”安装目录下DVTk里的模拟器文件。3. 模拟器界面介绍4. 核心配置，DVT Role Settings是模拟器的功能配置，System Under Test Settings是通信对方的配置。5. 传输SOP类选择，一般默认即可，如果通讯异常可以根据环境查找对应类是否选择。6. 启动模拟器7. 启动提示，提示如果选择“是”则将本次配置替换脚本文件。Print SCP模拟器1. 启动后的模拟器，Print SCP服务会一直监听配置的端口，如果接收到通讯的消息会在logging里面查到消息，停止后可以查看更详细的消息。2. 模拟相机接收数据成功信息3. 查看日志4. 日志系统界面5. 通过DVT查看打印日志，找到图像的尺寸参数与路径6. 通过路径找到像素文件或者接收到的DICOM文件7. 通过TomoVision1.7工具打开像素文件，查看图像8. 打开图像9. 配置10. 像素图像显示Storage SCU模拟器1. 模拟器选择2. 启动模拟器选择文件发送Worklist SCP模拟器1. 在WLM_SCP的执行与Print SCP一样，此处不再描述。2. 修改为在WLM_SCP下的1.ds右键，选择“Edit Script with Notepad.”3. 脚本修改可以看到打开的是一个记事本，里面内容包含一个“RECEIVE C-FIND-RQ Modality Worklist - FIND ”（对方检索Worklist的内容）和三个“SEND C-FIND-RSP Modality Worklist - FIND ”（Worklist SCP传输给设备的模拟信息）。我们可以根据需要进行增加、删除、修改传输内容。如果不通则需要根据日志具体分析，大多是RECEIVE的项目缺少或者值不符合条件，可以与对方获取一致性声明来确认所必须项目的信息。RECEIVE C-FIND-RQ Modality Worklist - FIND (0x00000002, Modality Worklist Information Model - FIND SOP Class)(0x00100010, *) # Patients Name(0x00100020, ) # Patient ID(0x0020000D, ) # Study Instance UID(0x00400100, SQ,(0x00400001, DVT) # Scheduled Station AE Title(0x00400002, AUTOSET) # Scheduled Procedure Step Start Date(0x00080060, CT) # CT Modality)SEND C-FIND-RSP Modality Worklist - FIND (0x00000002, Modality Worklist Information Model - FIND SOP Class)(0x00000900, 0xFF00)(0x00100010, OneSecondary Capture Image)(0x00100020, SC-I1)(0x0020000D, NEW:StudyInstanceUid1)(0x00400100, SQ,(0x00400001, DVT)(0x00400002, AUTOSET)(0x00080060, CT)DICOM Network Analyzer如果遇到一些设备传输正常，一些传输不正常即可使用此工具来进行对比，正常与异常的步骤位置，便于研发应对，工具会根据标准DICOM协议来分析传输如果异常会有提示。需要安装“DICOM Network Analyzer 3.3.2.msi”支持，过程中会安装“WinPcap”。安装后会有单独的“DICOM Network Analyzer”选项。配置Filter packets中“IP1”是本地服务的地址默认本机IP，“IP2”为对方服务的地址，“Port”为本机监听的端口，配置成功后点击运行程序。DICOM传输工具进行传输操作，DICOM传输完成后点击停止监听，在“Available DICOM Associations”下选择对应需要分析的传输监控文件，点击可以切换捕获模式和分析模式。捕获模式分析模式，选择捕获次数协议内容协议消息步骤详细内容五、 EFILM功能介绍安装过程中会要求配置EFILM的AE Title与Port，IP是安装程序本地的IP地址。安装完成会出现注册界面，临时使用选择Evaluate即可。注意：EFILM 2.1适用WINDOWS XP系统，WINDOWS XP以上系统建议使用最新的EFILM版本（EFILM从3.0开始会安装SQL 2005 EXPRESS版本的数据库，建议不要在服务器等有数据库的环境上安装，如果要安装请做好备份）。如果系统安装EFILM2.1过不去，请不要直接安装其他版本EFILM，需要重启计算机后才能安装。配置节点，选择Edit -Properties选择Remote Devices -输入节点信息（注意要选择Type类型） -Add，可以通过Verify进行测试连接修改EFILM节点，IP地址直接修改本地网络的地址即可。AE与PORT请在开始=程序中选择“Merge Healthcare”=“eFilm”=“Process Manager”在“eFilm Process Manager”中选择“Setting”Storage SCP测试在SCU方设置FILME的节点，进行发送，EFILM可以点击下面Search图标在Local Exams中查看接收到的信息，双击可以打开图像。Storage SCU测试EFILM加载图像方式，导入或者做SCP接收。启动EFILM，选择File-Import-DIDCOM Image(s)选择图像目录确定后开始导入图像或者做SCP其他SCU设备传输过来图像。选择数据File -Search选择病历，点SEND选择要发送的节点（注意：要点击选择的节点的行变为蓝色），点SEND如果出现下面界面输入任意6位数，点击“OK”图像即可发送。发送状态可以点击“Queue”查看。Query/Retrieve测试选择“Remote Exams”列表后会显示Servers按钮，点击后右侧会显示“Remote Servers”，选择类型，并选择节点“Descripation”，选择后点击“Search”即可Query到数据列表。双击列表数据或者在数据上邮件选择“View”（进行Retrieve并且显示图像）、“Retrieve”（通知Query SCP的设备Retrieve SCU图像到本机）、“Queue”（查看传输状态）传输中传输完成传输完成后可以在“Local Exams”中看到数据已入本地，可以随时打开查看。