DICOM 影像格式標籤 ( Tags ) 分析


要對醫學影像做進一步的處理,就必須了解DICOM 影像的格式與資訊,在DICOM 的影像
格式包含了兩大部分,其ㄧ為像素資料(pixel data),其二為影像屬性(attribute)
影像屬性部份位於檔案格式的檔頭,故也稱DICOM Header ,檔頭內對於資料的紀錄,
採用了唯一的標籤(Tag) 以識別,標籤(Tag )內包含了群組代號(Group number)
元素代號(Element number) ,如下圖1所示: Patient Name Tag (0010,0010)
0010 為此群組代號(Group number),而後面的0010 則為元素代號(Element number)
這些相關Tag 的說明可以參考DICOM 的文件,由於DICOM文件都已經定義好這相關的Tag
訊息與描述,讓不管是儀器設備或PACS 系統的廠商,在開發應用程式時,有了標準
可以依循。
 
圖1
 
了解了DICOM Tag 的用意後,我們來看CT的檔頭資料共包含了哪些模組(Modules)
如圖2所示為CT 影像的檔頭資料。
從圖所示,CT 影像的檔頭資料,包含了許多的模組(Modules),這些模組就如
一個一個的物件資料,相同模組訊息的資料會有相同的群組代號(Group number)
故非常容易辨別這元素代號(Element number)值所表示的意義。
DICOM 定義中Modality 群組的代號為 [0008]Patient 群組的代號為[0010]
Study 群組的代號為 [0020]Image 群組的代號為[0028]Pixel群組的代碼為[007F]
其餘相關Tag 的詳細說明請參考DICOM 的第三章。
 

DICOM 資料結構


DICOM 的發展背景完全是針對醫學應用領域來開發的,其主要的功能是提供數位化的醫學影像,並將醫療影像傳遞於網路上,以方便儲存與調閱、管理。我們可以簡單的將DICOM定義為「醫學影像儀器和軟體間共通的通訊規格」。
傳統的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,與演算法的應用。而DICOM則不同,它將每個影像包裹成一個物件 IOD (Information Object Definition),而每個IOD可分為兩大部分:像素資料(pixel data)、影像屬性(attribute)如圖1所示。所謂像素資料就和傳統方法一般,單純描述每一個圖像點的值,組合成一個影像;而影像屬性的部分:則摘要了基本資訊。如:病患姓名、病歷號碼、檢查項目和日期、更包含了影像訊息...等,一方面方便資料庫在搜尋資料的過程,另一方面可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。
 
 
圖1.IOD 兩大部分
DICOM 影像格式中有其標準的組織定義,其相關的資料訊息皆有標準的關連性樹狀聯接著,如圖2所示:結構樹狀內,方塊圖PatientStudySeries已至最下層的Image 層,記錄著影像內重要的訊息,依照儀器的不同,其影像訊息所記錄的資料內容將有所不同,其中最大的差別性在於Image 層。
 
圖2.PatientStudySeriesimage 樹狀圖
DICOM 影像格式裡的影像屬性(attribute),包含了許多IOD Module 模組,如下表1中所示,其橫軸包含了儀器的種類,而其縱軸則為IOD 模組,其中: M=Mandatory 表示為必要資料內容 , C=Coditonal 表示為條件式的資料內容, U=User Option 表示為非必要的資料內容。

DICOM Tag 資料型態說明

DICOM 定義的標準裡,就是透過 DICOM Tag 的方式將影像資料由 A 系統或儀器設備
傳遞到 B 系統或儀器設備時,B系統與儀器能馬上解讀 B系統或儀器所傳送出的影像
資料,這全都是依賴已經定義好的 DICOM Tag 資料位置與資料型態,資料位置
定義模式如 ( 0000,0001 ) 其第一個資料 0000 定義為 Group Item ,而後面的 0001
定義為Element 資料元素,再包含定義好的資料型態格式,則可以輕易的解讀
資料內容,其相關的資料的型態如下所示:
 
UL-Unsigned Long UI-Unique Identifier
CS-Code String US-Unsigned Short
AE-Application Entity AT-Attribute Tag
LO-Long String SH-Short String
IS-Integer String OB-Other Byte
SQ-Sequence of Items DA-Date
TM-Time DT-Date Time
ST-Short Text PN-Person Name
DS-Decimal String FL-Floating Point Single
AS-Age String LT-Long Text
FD-Floating Point Double SL-Signed Long
SS-Signed Short OW-Other Word
由於DICOM 所定義的資料型態不容易記憶,所以還是必須透過工具來
解讀。
 
以下整體的資料依照順序排列::
Value RepresentationDescription
AE Application Entity
AS Age String
AT Attribute Tag
CS Code String
DA Date
DS Decimal String
DT Date/Time
FL Floating Point Single (4 bytes)
FD Floating Point Double (8 bytes)
IS Integer String
LO Long String
LT Long Text
OB Other Byte
OF Other Float
OW Other Word
PN Person Name
SH Short String
SL Signed Long
SQ Sequence of Items
SS Signed Short
ST Short Text
TM Time
UI Unique Identifier
UL Unsigned Long
UN Unknown
US Unsigned Short
UT

Unlimited Text

 

 

醫療雲端概念


 
**Patient /Doctor carry with all the DICOM Images and report store ,
electronic medical record in cloud.
**Hospital / Clinic easily manage Patient images and electronic medical record
for exchange and shared (outside).
**Clinic easily images store in cloud.
**Hospital / Clinic easily for Tele-Radiology service and emergent event.
**Doctor easily manage your patient data and teaching file in cloud.
**Provide across platforms desktop,laptop, or Android phone, iOS.
**Easy for synchronized , backup , recovery , virus scan ,security.
**Provide upload and download ,Search ,re-view.
**Provide more medical application software in the cloud.
 

 

 

 

DICOM 工具


 
 
此網站提供了 DICOM 工具使用,不管你是醫療資訊界的新手還是舊手
都可以下載免費使用。
 
如果看了這些工具的名稱但還是看不太懂工具的用意也可以連到網站內的說明
我相信手裡有這些工具肯定可以讓你功力大增的,不過回到醫療資訊的本質
工具只能幫你找到訊息,問題的重點還是要了解 DICOM 的內涵。
 

 

DICOM 網路傳輸協定


DICOM規範開發之初,除了定義DICOM 影像標準外,第二重點就是將其應用範圍訂在網路的溝通上。如下圖 1所示: 我們可以輕易的了解DICOM 通訊協定的應用必須架構在TCP/IP通訊協定的上層。
圖1.DICOM 網路與OSI 七層
DICOM 網路服務依據 ISO 7498-1 定義了
a. Application Entrity 如下圖2所表示的灰色部分 b. Service or Layer Service c. Application Entity Title .
 
圖2.Application Entiry
 
 
 
DICOM 定義了兩種型態的 Service-Object Pair (SOP) Classes 包含Normalized Composite 兩種,使用一個SOP Classes 服務必須遵守一方為Service Class User (SCU) 服務定義,而另一方為 Service Class Provider (SCP) 服務定義,才可正常運作。
DICOM Service-Oject Pair (SOP) Classe 中提供了許多資訊交換的服務,包含
ØVerification Service Class ( Normative)
使用 C-ECHO DIMSE-C 訊息命令服務確認DICOM AEs 雙方已經完成動作,一端DICOM AE支援 Verificatoin SOP Class SCU 角色對遠端的DICOM AE 必須支援 Verification SOP Class SCP角色提出事件需求,遠端DICOM AE也會回送C-ECHO DIMSE-C 訊息命令已表確認。
ØStorage Service Class (Normative)
使用 C-STORE DIMSE-C 訊息命令已完成兩DICOM AEs 雙方完成儲存動作,一端 DICOM AE支援 SCU 角色對遠端 DICOM AE 支援 SCP角色進行影像儲存之動作。
關於C-STORE 訊息狀態如下表1所示 :
表1 . C-Store Service Status
Service Status
Further Meaning
Status Codes
Related Fields
Failure
Refused: Out of Resources
A7xx
(0000,0902)
 
Error: Data Set does not match SOP Class
A9xx
(0000,0901)
(0000,0902)
 
Error: Cannot understand
Cxxx
(0000,0901)
(0000,0902)
Warning
Coercion of Data Elements
B000
(0000,0901)
(0000,0902)
 
Data Set does not match SOP Class
B007
(0000,0901)
(0000,0902)
 
Elements Discarded
B006
(0000,0901)
(0000,0902)
Success
 
0000
None
SOP Classes DICOM Tag IODs內定義了標準的 Class UID 以來辨認SCU所傳送至SCP 的影像格式,其相關的 SOP Class UID 表示如下表2所示:
表2.SOP Class UID
SOP Class Name
SOP Class UID
IOD Specification
(defined in PS 3.3)
Computed Radiography Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1
 
Digital X-Ray Image Storage - For Presentation
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.1
DX IOD (see B.5.1.1)
Digital X-Ray Image Storage - For Processing
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.1.1
DX IOD (see B.5.1.1)
Digital Mammography Image Storage - For Presentation
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.2
Digital Mammography IOD (see B.5.1.2)
Digital Mammography Image Storage - For Processing
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.2.1
Digital Mammography IOD (see B.5.1.2)
Digital Intra-oral X-Ray Image Storage - For Presentation
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.3
Digital Intra-oral X-Ray IOD (see B.5.1.3)
Digital Intra-oral X-Ray Image Storage - For Processing
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.3.1
Digital Intra-oral X-Ray IOD (see B.5.1.3)
CT Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.2
 
Enhanced CT Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.2.1
Enhanced CT Image (see B.5.1.7)
Ultrasound Multi-frame Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.3.1
 
MR Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.4
 
Enhanced MR Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.4.1
Enhanced MR Image (see B.5.1.6)
MR Spectroscopy Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.4.2
MR Spectroscopy
Ultrasound Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.6.1
 
Secondary Capture Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.7
 
Multi-frame Single Bit Secondary Capture Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.7.1
Multi-frame Single Bit Secondary Capture Image
Multi-frame Grayscale Byte Secondary Capture Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.7.2
Multi-frame Grayscale Byte Secondary Capture Image
Multi-frame Grayscale Word Secondary Capture Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.7.3
Multi-frame Grayscale Word Secondary Capture Image
Multi-frame True Color Secondary Capture Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.7.4
Multi-frame True Color Secondary Capture Image
12-lead ECG Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.1.1
12-lead ECG Waveform
General ECG Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.1.2
General ECG Waveform
Ambulatory ECG Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.1.3
Ambulatory ECG Waveform
Hemodynamic Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.2.1
Hemodynamic Waveform
Cardiac Electrophysiology Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.3.1
Cardiac Electrophysiology Waveform
Basic Voice Audio Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.4.1
Basic Voice Audio Waveform
Grayscale Softcopy Presentation State Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.11.1
Grayscale Softcopy Presentation StateStorage
Color Softcopy Presentation State Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.11.2
Color Softcopy Presentation State
Pseudo-Color Softcopy Presentation State Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.11.3
Pseudo-ColorSoftcopy Presentation State
Blending Softcopy Presentation State Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.11.4
Blending Softcopy Presentation State
X-Ray Angiographic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.12.1
 
Enhanced XA Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.12.1.1
 
X-Ray Radiofluoroscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.12.2
 
Enhanced XRF Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.12.2.1
 
Nuclear Medicine Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.20
 
Raw Data Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.66
Raw Data
Spatial Registration Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.66.1
Spatial Registration
Spatial Fiducials Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.66.2
Spatial Fiducials
Deformable Spatial Registration Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.66.3
Deformable Spatial Registration
Segmentation Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.66.4
Segmentation
Real World Value Mapping Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.67
Real World Value Mapping
VL Endoscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.1
VL Endoscopic Image
Video Endoscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.1.1
Video Endoscopic Image
VL Microscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.2
VL Microscopic Image
Video Microscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.2.1
Video Microscopic Image
VL Slide-Coordinates Microscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.3
VL Slide-Coordinates Microscopic Image
VL Photographic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.4
VL Photographic Image
Video Photographic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.4.1
Video Photographic Image
Ophthalmic Photography 8 Bit Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.5.1
Ophthalmic Photography 8 Bit Image
Ophthalmic Photography 16 Bit Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.5.2
Ophthalmic Photography 16 Bit Image
Stereometric Relationship Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.5.3
Stereometric Relationship
Basic Text SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.11
Basic Text SR
Enhanced SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.22
Enhanced SR
Comprehensive SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.33
Comprehensive SR
Procedure Log
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.40
Procedure Log
Mammography CAD SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.50
Mammography CAD SR IOD
Key Object Selection
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.59
Key Object Selection Document
Chest CAD SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.65
Chest CAD SR IOD
X-Ray Radiation Dose SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.67
X-Ray Radiation Dose SR
Encapsulated PDF Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.104.1
Encapsulated PDF IOD
Positron Emission Tomography Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.128
 
RT Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.1
 
RT Dose Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.2
 
RT Structure Set Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.3
 
RT Beams Treatment Record Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.4
 
RT Plan Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.5
 
RT Brachy Treatment Record Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.6
 
RT Treatment Summary Record Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.7
 
RT Ion Plan Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.8
IOD defined in PS 3.3
RT Ion Beams Treatment Record Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.9
IOD defined in PS 3.3
 
 
ØQuery/Retrieve Service Class (Normative)
使用 DIMSE-C C-FIND,C-MOVE C-GET訊息命令已完成兩DICOM AEs 雙方完成影像調閱及回傳的動作,一端 DICOM AE 支援 SCU 角色對遠端 DICOM AE 支援 SCP角色進行動作。
DICOM Message Exchange訊息交換,定義了關於 a. DICOM Message Service Element (DIMSE) b. DIMSE-N Service c.DIMSE-C Service d. DIMSE Service Group (DSG)
其整體的 DICOM Message Exchange 於整體的通訊協定上的運作模式如下圖3所示:
 
圖3 .DICOM Message Exchange
 
整體的DICOM Message 分為兩大類 a. Command Set (圖4)b. Data Set (5),於Command Set 內的元件特別定義包含 Tag LengthValue 已確定DICOM 訊息命令。
 
圖4 .DICOM Message
 
而其 Data Set 內的Data 元件包含了 TagVRValue LengthValue Field
已確定病患基本資料、檢查資料、儀器資料、影像資料等。
 
5 .Data Set

原文網址
http://imediface.blogspot.tw/2012/01/dicom_15.html

 

維基解釋

http://zh.wikipedia.org/wiki/DICOM

 

某學校的教學投影片

wwwold.ctust.edu.tw/mdc/file/DICOM%20Fundamentals.ppt

 
醫學影像傳輸標準-DIOCM(2). DICOM的目的. 為數位醫學影像在電腦網路上的傳輸、儲存與顯示,作標準化的規範; 任何儀器的影像符合DICOM標準,即可彼此交換 ...

 

 

dicom viewer

 

1.EZ dicom viewer
http://www.sph.sc.edu/comd/rorden/ezdicom.html









2.Santesoft dicom viewer
http://www.santesoft.com/dicom_viewer_free.html






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