10.数字医学影像.ppt

数字医学影像数字影像模拟影像与原子模拟影像与原子数字影像与比特数字影像与比特数字化医学影像设备数字化医学影像设备模拟影像与原子X射射线线照照片片是是在在胶胶片片上上形形成成的的影影像像，其其本本质质是是被被还还原原的的银银原原子子沉沉淀淀在在胶胶片片上上形形成成的的影影像像。不不论论是是胶胶片片、还还是是纸纸张张，都都是是具具有有尺尺寸寸、重重量量和和质质量量，广广义义的的模模拟拟影影像像是是由由原原子子构成的，具有物质构成的，具有物质-原子的共性。原子的共性。模模拟拟影影像像一一旦旦形形成成，就就不不能能压压缩缩和和加加工工，只只能能分分配配给给指指定定的的个个体体单单独独使使用用，而而不不能能共共享享。虽虽然然通通过过复复制制可可以以产产生副本，但副本永远不同于正本。生副本，但副本永远不同于正本。模模拟拟影影像像必必须须通通过过有有形形载载体体，如如交交通通设设备备或或人人力力，才才能能传输到异地。传输到异地。影像质量受显定影过程操中操作人员的水平影响。影像质量受显定影过程操中操作人员的水平影响。数字影像与比特信信息息最最小小单单位位是是bit，没没有有颜颜色色、尺尺寸寸或或重重量量，能能以以光光速速传播。传播。像像素素pixel：数数字字影影像像最最小小单单位位，是是“图图像像picture”和和“元元素素element”两个词缩合而成。两个词缩合而成。像素这这样样的的信信息息元元素素不不是是一一个个点点或或者者一一个个方方块块，而而是是一一个个抽抽象象的的采采样样。仔仔细细处处理理的的话话，一一幅幅图图像像中中的的像像素素可可以以在在任任何何尺尺度度上上看看起起来来都都不不像像分分离离的的点点或或者者方方块块；但但是是在在很很多多情况下，它们采用点或者方块显示。情况下，它们采用点或者方块显示。每每个个像像素素可可有有各各自自的的颜颜色色值值，可可采采三三原原色色显显示示，因因而而又又分分成成红红、绿绿、蓝蓝三三种种子子像像素素（RGB色色域域），或或者者青青、品品红、黄和黑（红、黄和黑（CYMK色域，印刷行业以及打印机中常见）。色域，印刷行业以及打印机中常见）。照照片片是是一一个个个个采采样样点点的的集集合合，故故而而单单位位面面积积内内的的像像素素越越多多代代表表分分辨辨率率越越高高，所所显显示示的的图图像像就就会会接接近近于于真真实实物物体体。分分辨辨率率通通常常用用PPI（pixels per inch）或或DPI（dots per inch）表示。）表示。PPI用于印刷领域，而用于印刷领域，而DPI用于计算机领域。用于计算机领域。像素单单色色图图像像的的每每个个像像素素有有自自己己的的辉辉度度。0通通常常表表示示黑黑，而而最最大大值值通通常常表表示示白白色色。例例如如，在在一一个个8位位图图像像中中，最最大大的的无无符符号号数数是是255，所以这是白色的值。，所以这是白色的值。在在彩彩色色图图像像中中，每每个个像像素素可可以以用用它它的的色色调调，饱饱和和度度和和亮亮度度来来表表示示，但但是是通通常常用用红红绿绿蓝蓝强度来表示。强度来表示。像素颜色一一个个像像素素所所能能表表达达的的不不同同颜颜色色数数取取决决于于比比特特每每像像素素（BPP，bit per pixel）。这这个个最最大大数数可可以以通通过过取取2的的色色彩彩深度次幂来得到。例如，常见的取值有深度次幂来得到。例如，常见的取值有8 bpp：256色，亦称为色，亦称为“8位色位色”；16 bpp：216=65,536色色，称称为为高高彩彩色色，亦亦称称为为“16位位色色”；24 bpp：224=16,777,216色色，称称为为真真彩彩色色，通通常常的的记记法法为为“1670万色万色”，亦称为，亦称为“24位色位色”；32 bpp:224+28，计计算算机机领领域域较较常常见见的的32位位色色并并不不是是表表示示232种种颜颜色色，而而是是在在24位位色色基基础础上上增增加加了了8位位（28=256级级）的的灰灰度度（亦亦称称“灰灰阶阶”），因因此此32位位色色的色彩总数和的色彩总数和24位色是相同的，位色是相同的，32位色也称为真彩色；位色也称为真彩色；48 bpp：248=281,474,976,710,656色色，用用于于很很多多专专业业的的扫描仪。扫描仪。像素颜色256色色或或者者更更少少的的色色彩彩的的图图形形经经常常以以块块或或平平面面格格式式存存储储于于显显存存中中，其其中中显显存存中中的的每每个个像像素素是是到到一一个个称称为为调调色色板板的的颜颜色色数数组组的的索索引引值值。这这些些模模式式因因而而有有时时被被称称为为索索引引模模式式。虽虽然然每每次次只只有有256色色，但但是是这这256种种可可以以选选自自一一个个通通常常是是16兆色的调色板，所以可以有多种组合。兆色的调色板，所以可以有多种组合。对对于于超超过过8位位的的深深度度，这这些些数数位位就就是是三三个个分分量量（红红绿绿蓝蓝）的的各各自自的的数数位位的的总总和和。一一个个16位位的的深深度度通通常常分分为为5位位红红色色和和5位位蓝蓝色色，6位位绿绿色色（眼眼睛睛对对于于绿绿色色更更为为敏敏感感）。24位位的的深深度度一一般般是是每每个个分分量量8位位。在在Windows系系统统中中，32位位深深度度也也是是可可选选的的：这这意意味味着着24位位的的像像素素有有8位位额额外外的的数数位位来来描描述述透透明明度度。在在老老一一些些的的系系统统中中，4bpp（16色色）也也是是很很常见的。常见的。像素颜色当当一一个个图图像像文文件件显显示示在在屏屏幕幕上上，每每个个像像素素的的数数位位对对于于光光栅栅文文本本和和对对于于显显示示器器可可以以是是不不同同的的。有有些些光光栅栅图图像像文文件件格格式式相相对对其其他他格格式式有有更更大大的的色色彩彩深深度度。例例如如GIF格格式式，其其最最大大深深度度为为8位位（256色色），而而TIFF文文件件可可以以处处理理48位位色色深。深。没没有有任任何何显显示示器器可可以以显显示示48位位色色彩彩，人人眼眼只只能能分分辨辨约约1000种种颜颜色色，CRT可可以以显显示示到到32位位色色，而而LCD由由于于自自身身的的局局限限性性最最多多只只能能显显示示24位位色色，中中低低端端的的LCD只只能能显显示示16位色甚至位色甚至12位色。位色。超超过过1000种种颜颜色色后后人人眼眼无无从从分分辨辨，因因此此12位位色色或或者者16位位色色对对于于人人眼眼区区别别不不大大。所所以以48位位这这个个深深度度通通常常用用于于特特殊殊专专业业应应用用，例例如如胶胶片片扫扫描描仪仪和和打打印印机机。这这种种文文件件在在屏屏幕幕上采用上采用24位深度绘制。位深度绘制。体素（voxel）Voxel：volumetric pixel，是是由由volume 和和pixel两两词词缩缩写写而而成成，表表示示三三维维空空间间上上的的一一个个体体积积单单元元。就就像像pixel只只是是表表示示二二维维图图像像上上的的某某点点的的值值，没没有有坐坐标标信信息息一一样样，体体素素voxel也也只只是是表表示示三三维维空空间间上上某某单单元元的的值值，不不带带位位置置信信息息，需需从从它它们们相相对对于于其其他他体体素素的的位位置置来来推推敲敲，也也就就是是它它们们在在构构成成单单一一张张体体积积影影像像的的数数据据结结构中的位置。构中的位置。在图形学中，点和多边形的节点（顶点）是带坐标信息的。在图形学中，点和多边形的节点（顶点）是带坐标信息的。体素常用在三维成像、科学数据与医学影像等领域。体素常用在三维成像、科学数据与医学影像等领域。数字影像的优点数据压缩数据压缩图像融合图像融合减轻技师负担、提高成像质量减轻技师负担、提高成像质量由传统的观片灯由传统的观片灯-胶片诊断模式胶片诊断模式显示器诊断显示器诊断片柜式存储片柜式存储电子存储电子存储可网络化可网络化数字影像处理数字影像处理计算机辅助诊断计算机辅助诊断综合影像诊断综合影像诊断数字化医学影像设备数字放射照相术数字放射照相术(Digital radiology)CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件，电荷耦合器件)CR(Computed Radiography)：利利用用稀稀土土元元素素制制成成的的的的晶晶体体板板吸吸收收照照射射到到板板上上的的X射射线线的的光光信信号号，通通过过激激光光扫扫描描读读出出板板上上的的潜潜影影后后，通通过过光光电电转转换换变变为为电电信信号号，输入计算机重建形成图像。输入计算机重建形成图像。DR(Digital Radiography)：X线照射到薄膜晶体管屏线照射到薄膜晶体管屏后，直接将后，直接将X射线的光信号转换为电信号，射线的光信号转换为电信号，输入计算输入计算机重建形成图像。机重建形成图像。2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德学家威拉德博伊尔和乔治博伊尔和乔治史密斯。博伊尔和史密斯发明史密斯。博伊尔和史密斯发明了半导体成像器件了半导体成像器件电荷耦合器件（电荷耦合器件（CCD）图像传感器，）图像传感器，将分享今年物理学奖另一半奖金。将分享今年物理学奖另一半奖金。数字化医学影像设备CT：利用：利用X射线的特性，将射线的特性，将X射线对人体某一层射线对人体某一层面从不同角度进行照射，用探测器接受同层多组面从不同角度进行照射，用探测器接受同层多组原始数据，经计算机重建形成图像。原始数据，经计算机重建形成图像。MRI：将人体放在强大的磁场中，使人体内杂乱：将人体放在强大的磁场中，使人体内杂乱无章的原子具有一定的方向，利用射频线圈发射无章的原子具有一定的方向，利用射频线圈发射射频改变原子的磁方向，再撤销，在其恢复原来射频改变原子的磁方向，再撤销，在其恢复原来状态的过程中，发出电信号，利用计算机将射频状态的过程中，发出电信号，利用计算机将射频线圈接受到的信号重建成图像。线圈接受到的信号重建成图像。数字化医学影像设备超声：利用声波透射不同密度的物质时，超声：利用声波透射不同密度的物质时，透射率和折射率的不同，通过超声探头发透射率和折射率的不同，通过超声探头发射超声波后，再接收组织折射回来的超声射超声波后，再接收组织折射回来的超声波，经过计算机处理形成影像。波，经过计算机处理形成影像。核核医医学学（PET、SPECT）：利利用用检检测测器器接接收收到到进进入入人人体体体体内内的的放放射射性性药药物物或或同同位位素素释释放放的的、射射线线或或光光子子，通通过过计计算算机机处处理理形成核医学影像。形成核医学影像。数字化影像工作流程PACS定定 义义：PACS（Picture Archiving and Communications Systems），即即图图像像存存储储与与通通信信系系统统，是是应应用用于于医医院院管管理理医医学学影影像像设设备备，如如CR、DR、CT、MRI、PET、超超声等产生的医学图像的信息系统。声等产生的医学图像的信息系统。狭狭义义的的PACS：图图像像存存储储方方式式和和观观察察方方式式的的改变。改变。广广义义的的PACS：RIS（Radiology Information System）或或 MIIS（Medical Imaging Information System）数字化传输的历史1980年以前：铜线（电话线）年以前：铜线（电话线）现现在在：双双绞绞线线（10/100M网网线线）、光光纤纤、无线、卫星无线、卫星高锟教授在一九六六年发表高锟教授在一九六六年发表“光通讯光通讯”基基础理论，提出以一条比头发丝还要细的光础理论，提出以一条比头发丝还要细的光纤代替体积庞大的千百万条铜线，用以传纤代替体积庞大的千百万条铜线，用以传送容量几近无限的信息传送，当时被外界送容量几近无限的信息传送，当时被外界笑称为笑称为“痴人说梦痴人说梦”，但高锟教授的理论，但高锟教授的理论于九十年代被广泛利用，造就了今天互联于九十年代被广泛利用，造就了今天互联网的大发展，被誉为网的大发展，被誉为“光纤之父光纤之父”。2009年诺贝尔物理学奖授予高锟以及两位年诺贝尔物理学奖授予高锟以及两位美国科学家。高锟获奖，是因为他在美国科学家。高锟获奖，是因为他在“有有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就。做出了突破性成就。PACS要点医学影像的获取医学影像的获取数数字字影影像像直直接接通通过过电电缆缆、光光纤纤等等以以DICOM标标准准图图像像进进入入PACS，病病人人信信息息以以HL7标标准准随随图图像像一一起起进进入入PACS。模模拟拟影影像像通通过过模模数数转转换换（扫扫描描仪仪、数数码码相相机机）为为数数字字影像后进入计算机。影像后进入计算机。数数据据库库与与数数据据库库管管理理：数数据据库库的的性性能能直直接接影影响响着着PACS的性能。的性能。在在线线存存储储：随随时时可可以以调调用用的的存存储储，如如硬硬盘盘库库、光光盘盘库库、磁磁带带库库等等。直直接接为为临临床床使使用用的的医医学学影影像像必必须须是是在在线线存存储储才才能能保保证证临临床床需需要要，在在线线存存储储的的量量和调用速度决定着和调用速度决定着PACS的使用价值。的使用价值。PACS要点离离线线归归档档：相相当当于于医医院院的的胶胶片片库库。为为了了保保证证PACS的的正正常常运运行行和和运运行行成成本本，在在线线存存储储的的量量是是有有限限的的，所所以以大大量量过过期期影影像像压压缩缩后后以以离离线线存存储储的的形形式式保保存存在在磁磁带带或或者者光光盘盘中中，根据装载到硬盘中，再被调用。根据装载到硬盘中，再被调用。图图像像显显示示与与处处理理：保保存存和和传传输输影影像像是是为为了了显显示示和和处处理理，这这是是使使用用PACS的的关关键键。通通过过图图像像的的显显示示进进行行读读片片、诊诊断断，完完成成临临床床治治疗疗过过程程。对对影影像像进进行行后后处处理理，使使病病变变更更容容易观察，这是易观察，这是PACS的又一长处。的又一长处。PACS要点RIS和和HIS接接口口：PACS是是放放射射科科-影影像像科科信信息息系系统统（RIS或或MIIS）的的一一部部分分，PACS只只有有接接入入RIS和和HIS，才才能能发发挥挥PACS的的长长处处，为临床服务，而不是放射科的私有品。为临床服务，而不是放射科的私有品。胶胶片片打打印印：PACS的的真真正正意意义义在在于于无无胶胶片片化化（filmless），但但国国情情要要求求必必须须给给患患者者一一份份胶胶片片，所所以以，PACS必必须须支支持持胶胶片片打打印印输输出出。不不必必每每台台影影像像设设备备都都配配置置打打印印设设备备，可可以以采用网络打印设备。采用网络打印设备。PACS的优点异异地地访访问问：医医院院不不同同科科室室，不不同同医医院院，省省内内、省省外甚至国外。外甚至国外。图像复制：无限次复制，不改变图像精度。图像复制：无限次复制，不改变图像精度。同同步步显显示示：同同时时访访问问PACS中中同同一一病病人人影影像像，在在不同的地方显示同一幅图像。不同的地方显示同一幅图像。快速传送：电缆或光缆快速传送：电缆或光缆易易于于观观察察和和诊诊断断：显显示示器器上上移移动动、缩缩放放、测测量量、后处理等后处理等易于管理：图像管理、病人管理、工作人员管理。易于管理：图像管理、病人管理、工作人员管理。实施 PACS 以前的工作流程v共需共需12个步骤个步骤v其中两次较长等待时间，冲洗胶片和临床借片。其中两次较长等待时间，冲洗胶片和临床借片。v用设备的操作平台进行打印操作，占用设备的工作时间，遇设备较忙时，无用设备的操作平台进行打印操作，占用设备的工作时间，遇设备较忙时，无法及时打印。法及时打印。v专门人员管理的手工存储过程，有胶片丢失的可能专门人员管理的手工存储过程，有胶片丢失的可能。实施 PACS 以后的工作流程减少至减少至4个步骤个步骤其中仅在检查过程和放射科医生诊断写报告时需要一定时间的等待。其中仅在检查过程和放射科医生诊断写报告时需要一定时间的等待。检检查查完完毕毕后后的的病病人人图图像像从从设设备备自自动动上上传传，不不占占用用设设备备的的工工作作时时间间，发发挥挥设设备备的最大使用效率。的最大使用效率。病人检查完一分钟以后，临床医生即可通过浏览工作站查看病人图像。病人检查完一分钟以后，临床医生即可通过浏览工作站查看病人图像。无人工干预的存储步骤，图像不会丢失。无人工干预的存储步骤，图像不会丢失。DICOMDICOM 是是 Digital Imaging and COmmunications in Medicine 的缩写。的缩写。1.DICOM的发展背景完全是针对医学应用领域来开发的。的发展背景完全是针对医学应用领域来开发的。2.适用的对象是数字化的医学影像。适用的对象是数字化的医学影像。3.整个整个DICOM协议的核心主要在于协议的核心主要在于“通讯通讯”这个概念上。这个概念上。综合以上，我们可以简单的将综合以上，我们可以简单的将 DICOM 定义为：定义为：“医学影像仪器和系统软件之间互通的通讯协议医学影像仪器和系统软件之间互通的通讯协议”换言之，换言之，DICOM其实是仪器和电脑用的共同语言。其实是仪器和电脑用的共同语言。DICOM应用范围医学影像是辅助医疗诊断的重要参考工具医学影像是辅助医疗诊断的重要参考工具 只要有医学影像的地方，就适用只要有医学影像的地方，就适用DICOM。透过透过DICOM整合各科各种医学影像仪器。整合各科各种医学影像仪器。在在DICOM环环境境中中，结结合合原原有有的的医医院院信信息息系系统统(HIS)，那那么么病病历历报报告告的的呈呈现现将将不不再再是是一一成成不不变变的的白白底底黑黑字字，而而是是可可随随医医生生需需求求提提取取病病患患各各种种影影像，作为观察及诊断的依据。像，作为观察及诊断的依据。结结合合发发展展蓬蓬勃勃的的网网际际网网路路，将将DICOM推推广广到到医医院对外的应用。院对外的应用。不不论论远远距距会会诊诊、学学术术研研究究、教教育育训训练练，都都能能发发挥挥莫大的效益。莫大的效益。DICOM的发展DICOM以以 开开 放放 式式 系系 统统 互互 联联（Open System Interconnection，OSI）参参考考模模式式定定下下的的7层层协协议议为为基基础础，为为影影像像、公公用用信信息息、应应用用服服务务及及通通讯讯协协议议提提供供了了标标准准模模式式，允允许许医医学学图图像像在在检检查查仪仪器器、电电脑脑和和医医院院之之间间进进行行交交换换，医医学学影影像像设设备备采采用用此此标标准准数数据据格格式式和和数数据据接接口口后后，其其图图像像可可通通过过网网络络系统存储和传输。系统存储和传输。1982年年美美国国联联合合成成立立委委员员会会，制制定定DICOM标标准准，1985-公布公布1.0版本，版本，1988-公布公布2.0版本版本DICOM在在持持续续更更新新中中，目目前前是是DICOM 3.0 2011版版DICOM3.0 的组成DICOM 3.0标标准准随随着着技技术术的的发发展展，不不断断地地进进行更新，目前由行更新，目前由18部分组成：部分组成：1.引引言言与与概概述述。简简要要介介绍绍了了DICOM的的概概念念及及其组成。其组成。2.兼兼容容性性。定定义义了了要要求求制制造造商商精精确确地地描描述述其其产产品品的的DICOM兼兼容容性性，即即构构造造一一个个该该产产品品的的DICOM兼兼容容性性声声明明，它它包包括括选选择择什什么么样样的的信信息息对对象象、服服务务类类、数数据据编编码码方方法法等等，每每一一个个用用户户都都可可以以从从制制造造商商处处得得到到这这样样一一份声明。份声明。3.信信息息对对象象的的定定义义：定定义义了了两两类类信信息息对对象象类类：普普通通性、复合型。性、复合型。4.服服务务类类规规范范。说说明明了了许许多多服服务务类类，服服务务类类详详细细论论述了作用与信息对象上的命令及其产生的结果。述了作用与信息对象上的命令及其产生的结果。5.数数据据结结构构及及编编码码。描描述述了了怎怎样样对对信信息息对对象象类类和和服服务类进行构造和编码。务类进行构造和编码。6.数数据据字字典典。描描述述了了所所有有信信息息对对象象是是由由数数据据元元素素组组成的，数据元素的属性及涵义。成的，数据元素的属性及涵义。7.消消息息交交换换。定定义义了了进进行行消消息息交交换换通通讯讯的的医医学学图图像像应用实体所用到的服务和协议。应用实体所用到的服务和协议。8.消消息息交交换换的的网网络络通通讯讯支支持持。说说明明了了在在网网络络环环境境下下的的通通讯讯服服务务和和支支持持DICOM应应用用进进行行消消息息交交换换的的必要的上层协议。必要的上层协议。9.消息交换的点对点通讯支持。消息交换的点对点通讯支持。10.用用于于介介质质交交换换的的介介质质存存储储和和文文件件格格式式。该该部部分分说说明明了了在在可可移移动动存存储储介介质质上上医医学学图图像像信信息息存存储储的的通通用用模模型型。提提供供了了在在各各种种物物理理存存储储介介质质上上交交换换不不同同类类型型的的医医学学图图像像的的框框架架，支支持持封封装装任任何何信信息息对对象象定义的文件格式。定义的文件格式。11.介介质质存存储储应应用用框框架架。用用于于医医学学图图像像及及相相关关设设备备信信息息交交换换的的兼兼容容性性声声明明。给给出出了了心心血血管管造造影影、超超声声、CT、核核磁磁共共振振等等图图像像的的应应用用说说明明和和CD-R格格式式文文件交换的说明。件交换的说明。12.用于介质交换的物理介质和介质格式。用于介质交换的物理介质和介质格式。13.点对点通信支持的打印管理。点对点通信支持的打印管理。14.说明了灰度图像的标准显示功能。说明了灰度图像的标准显示功能。13.安全措施安全措施14.内内容容映映射射资资源源(content mapping resource)定义了标准使用的模板和上下文组。定义了标准使用的模板和上下文组。15.说明信息说明信息16.由由WEB接入接入DICOM持久对象持久对象这这几几部部分分文文档档是是既既相相关关又又相相互互独独立立的的。其其中中规定了：规定了：Patient、Study、Series、Image 四四个个层层次次的的医医学学图图像像信信息息结结构构，以以及及由由它它们们组组成成的的信息对象（信息对象（Information Object）；）；采采用用服服务务类类客客户户/服服务务类类提提供供者者（Service Class User/Service Class Provider）概概念念组组成成 的的 服服 务务 对对 象象 对对（Service Object Pair）；）；支支持持点点对对点点（PPP）和和TCP/IP网网络络通通讯讯协协议。议。DICOM是是一一个个不不断断更更新新和和发发展展的的标标准准，随随着着网网络络技技术术，图图像像处处理理计计术术的的发发展展，会会有有新新内内容容加加入入和和旧旧内内容容的的退退休休。例例如如关关于于点点对对点点传传输输的的第第九九部部分分和和第第十十三三部部分分已已经经从从2004版的版的DICOM中删除了。中删除了。DICOM标标准准的的目目标标:实实现现复复杂杂的的情情况况下下准准确确的无歧义的信息交换。的无歧义的信息交换。要解决两个问题：要解决两个问题：1、语法、语法2、语义、语义DICOM语法信信息息组组成成的的规规则则。在在DICOM中中，数数据据种种类类相相当当多多，被被分分成成各各个个层层次次，有有信信息息对对象象定定义义(IOD)、消消息息(Message)、命命令令集集、数数据据集集、数数据据元元素素、传传输输语语法法等等。只只有有通通信信双双方方按按约约定定的的统统一一的的方方法法组组织织数数据据，才才可可能能准准确确获得对方传输的信息。获得对方传输的信息。DICOM语义DICOM中中专专门门定定义义了了自自己己的的词词汇汇，DICOM的的“词词汇汇”是是用用一一对对整整数数表表示示的的，称称为为标标记记(Tag)，用用数数据据字字典典给给出出详详细细的的定定义义和和解解释。另外用释。另外用UID的方法给出唯一标识。的方法给出唯一标识。DICOM数据组织形式1、唯一标识符、唯一标识符UID 为为保保证证每每个个标标识识的的全全球球的的唯唯一一性性，使使用用了了下下面面的的字字符符串串(UID)产生机制：产生机制：.2、传输语法、传输语法在在SOP实实例例数数据据集集能能被被交交换换之之前前，数数据据集集到到字字节节流流的的编编码码方方式式是是固固定定的的，或或在在网网络络交交换换中中协协商商，编编码码方方式式由由传传输输语语法法指指明明，由由一一个个UID标标识识，DICOM默默认认隐隐式式VR LittleEndian传输语法。传输语法。3、数据元素、数据元素 DICOM文文 件件 中中 最最 基基 本本 的的 单单 元元 是是 数数 据据 元元 素素(Data Element)。最最终终的的DICOM文文件件就就是是由由DICOM数数据据元元素按照一定的顺序排列组成的。素按照一定的顺序排列组成的。DICOM文文件件主主要要组组成成部部分分就就是是数数据据集集合合。包包括括医医学学图图像像，还还有有很很多多相相关关的的信信息息：病病人姓名、图像大小等。人姓名、图像大小等。DICOM数数据据集集合合是是由由DICOM数数据据元元素素按按 照照 指指 定定 的的 顺顺 序序 依依 次次 排排 列列 组组 成成 的的。DICOM文文件件一一般般采采用用显显式式传传输输，数数据据元元素素按按标标签签从从小小到到大大顺顺序序排排列列，一一个个数数据据元元素素在数据集内至多只能出现一次。在数据集内至多只能出现一次。DICOM文件头DICOM文文件件头头(DICOM File Meta Information)包包含含了了标标识识数数据据集集合合的的相相关关信信息息。DICOM文文件件都都包包括括该该文文件件头头，最最开开始始是是文文件件前前言言，由由128个个00H字字节节组组成成，接接下下来来是是DICOM前缀，为前缀，为4字节的字符串字节的字符串“DICM”。包括文件的传输格式、生成该文件的应用程序等。包括文件的传输格式、生成该文件的应用程序等。DICOM与PACSDICOM与与PACS的的关关系系类类似似于于TCP/IP与与Internet。DICOM是是一一个个完完善善的的标标准准，是是PACS的的基基石。石。DICOM资源完整的完整的DICOM规范见规范见 http:/medical.nema.org/关于医学图像格式常见问题可以参阅下面的网站：关于医学图像格式常见问题可以参阅下面的网站：http:/ 最新补充和更新可以访问网站：最新补充和更新可以访问网站：http:/ 资源目录：资源目录：http:/ level Seven)标标准准是是目目前前医医药药数数据据交交换换标标准准中中应应用用最最为为广广泛泛的的一一个个国国际际标标准准。“Level Seven”是是指指ISO（International Standards Organization）组组 织织 发发 布布 的的 OSI（Open Systems Interconnection）通通讯讯模模型型的的最最高高层层应应用用层层。该该标标准准于于1987年年产产生生，目目前前版版本本为为2000年年12月月发发布布2.4版版本本，正正在在制制定定以以XML方式表达的方式表达的V3.0版本。版本。HL7组织Health Level Seven International(http:/www.HL7.org)成成立立于于1987年年，是是非非盈盈利利性性组组织织，从从事事卫卫生生保保健健环环境境临临床床和和管管理理电电子子数数据据交交换换的的标标准准开开发发。在在2300多多个个会会员员中中，超超过过500个个团团体体会会员员，包包括括了了医医疗疗方方面面90的的信信息息系系统统供供应商。应商。HL7 的的影影响响力力已已经经波波及及到到了了澳澳大大利利亚亚、加加拿拿大大、中中国国、芬芬兰兰、德德国国、日日本本、荷荷兰兰、新新西西兰兰、英英国国、印度、阿根廷、南非、瑞典、韩国等国家和地区。印度、阿根廷、南非、瑞典、韩国等国家和地区。中国于中国于 2000 年初建立了年初建立了 HL7 中国协作中心。中国协作中心。HL7内容HL7 标标准准的的应应用用领领域域是是医医疗疗卫卫生生行行业业及及其其相相关关领领域域的数据信息交换的数据信息交换，其，其 2.4 版主要内容包括：版主要内容包括：1.病人个人信息管理。病人个人信息管理。2.病人入、出院、转院信息。病人入、出院、转院信息。3.各各类类医医疗疗服服务务，如如手手术术、检检查查、化化验验、用用药药、医医用用材材料料及饮食等服务项目的管理。及饮食等服务项目的管理。4.财财务务管管理理信信息息、病病人人帐帐户户管管理理、收收费费管管理理、医医疗疗保保险险理理赔、支付。赔、支付。5.检查化验结果回报。检查化验结果回报。6.档案管理。档案管理。7.病案管理。病案管理。8.医疗服务预约管理。医疗服务预约管理。HL7内容HL7 2.4版版本本是是目目前前的的ANSI的的版版本本。包包括括十十五五个个章章节节，四四个附录，共个附录，共1400多页。多页。CH01 Introduction 介绍介绍CH02 Control 控制控制CH03 Patient Administration 病人管理病人管理CH04 Order Entry 医嘱医嘱CH05 Query 查询查询CH06 Financial Management 财务管理财务管理CH07 Observation Reporting 观察报告观察报告CH08 Master Files 主文件主文件CH09 Medical Records/Information Management(Document Management)医医疗疗纪纪录录/信信息息管管理理（文文档档管理）管理）CH10 Scheduling 日程安排日程安排HL7内容CH11 Patient Referral 病人转诊病人转诊CH12 Patient Care 病人照护病人照护CH13 Clinical Laboratory Automation 临临床床试试验验室自动化室自动化CH14 Application Management 应用程序管理应用程序管理CH15 Personnel Management 个人管理个人管理AppendixA Data Definition Tables 数据定义表数据定义表AppendixB Lower Layer Protocols 底层协议底层协议AppendixC Version 2.4 BNF Message Descriptions 2.4BNF消息描述消息描述AppendixD Glossary 术语表术语表HL7标准进展近近几几年年来来，HL7 取取得得了了重重大大进进展展。HL7 一一直直致致力力于于两两个个方方向向的的发发展展，一一方方面面继继续续优优化化 2.X 版版本本的的设设计计，陆陆续续发发布布了了一一系系列列版版本本，分分别别纠纠正正了了前前一个版本的错误一个版本的错误，并对内容作出了相应的扩充；，并对内容作出了相应的扩充；另另一一方方面面，向向一一个个里里程程碑碑式式的的版版本本 3.0 的的方方向向开开始始努努力力，3.0 版版本本运运用用了了大大量量最最新新出出现现的的技技术术，比比如如XML、COBRA 以以及及微微软软的的 OLE 等等等等，将将 2.X 版版中中定定义义的的文文本本文文件件传传输输格格式式，转转换换为为定定义义医医疗疗物物件件间间(RIM)的的界界面面交交互互作作用用的的模模型型，以以达达到到软软件件组组件件化化的的目目标标，极极大大简简化化了了 HL7在在实实际际应应用中的工作量。用中的工作量。HL7 的特点1.完完整整性性。对对基基本本的的医医嘱嘱，财财务务，检检验验信信息息都都有有了了规规范范的的描描述述，而而且且做做得得非非常常详详细细，如如病病人人的的饮饮食食忌讳，宗教信仰等按照相应的忌讳，宗教信仰等按照相应的 ISO 标准描述。标准描述。2.可可实实现现性性。选选择择 OSI 第第七七层层做做标标准准，保保证证其其可可实实现性。现性。3.兼容和扩展性。包括对中药计量单位的支持。兼容和扩展性。包括对中药计量单位的支持。4.安安全全性性。由由于于 HL7 的的开开发发和和兼兼容容性性导导致致安安全全性性很很难难保保障障，尽尽管管支支持持数数字字签签名名，但但主主要要还还是是要要靠靠网络底层协议保证。网络底层协议保证。未来的医院信息系统无线网络，手持终端无线网络，手持终端智能化服务智能化服务远程医疗远程医疗手持无线终端智能化服务辅助决策支持辅助决策支持人工智能人工智能微型诊断治疗设备微型诊断治疗设备手术机器人手术机器人信息学与生命科学信息学与生命科学远程医疗中国首次远程医疗尝试著名的北京清华大学铊投毒著名的北京清华大学铊投毒朱令案朱令案http:/zh.wikipedia.org/wiki/朱令朱令中中国国北北京京清清华华大大学学1992级级化化学学系系女女生生朱朱令令在在1994年年11月月底底出出现现铊铊中中毒毒症症状状，最最后后得得助助于于互互联联网网才才得得到到确确诊诊和和救救治治的的事事件件。这这是是中中国国首首次次利利用用互互联联网网进进行行国国际际远远程程医医疗疗的的尝尝试试。1995年年5月月北北京京警警方方立立案案调调查查，1998年年8月月无无果果结结案案，至至今今仍仍未未找找出出真真凶凶，此此案案引引发发媒媒体体与与网网络络的的报报道道和和外外界界的的关关注注与与讨讨论。论。所谓悲剧，就是把世间最美好的东西，毁灭给你看！所谓悲剧，就是把世间最美好的东西，毁灭给你看！数字化医院e-HospitalIHE：Integrated Healthcare Enterprise，集成医疗机构集成医疗机构Hospital A医生办公室医生办公室政府支付血库家庭护理机构医院 BPatient Data医生办公室保险公司护理院门诊机构门诊机构门诊机构e-Hospital/IHE三个层次数字化医疗设备（数字化医疗设备（DICOM）医院网络化建设（医院网络化建设（PACS/RIS/HIS）远程医疗服务系统远程医疗服务系统通过卫星通信的远程会诊服务通过卫星通信的远程培训服务总结Pixel、VoxelX、CR、DR、CT、DSA、MRI、PET、SPECT、US、胃胃镜镜、病病理理显显微微图图像像、光光成成像各种医学影像等像各种医学影像等PACSDICOM（Ver3.0）、）、HL7（Ver2.4）RIS、HISe-Hospital、IHE