理解DICOM系列－之一DICOM Overview

Overview

在我第一次看到DICOM到现在已经有5－6年的时间了，现在还清晰的记得当初学习DICOM时候的茫然，其他的不用多说，光那18部分的PDF标准文档就让人怯步。但是随着时间的推移，加之自己一直没有放弃，现在也慢慢的进入了这个门道。在这里，把自己多年来的学习的经历，经验及教训用文字记录下来，希望能给那些想学习DICOM或刚入门的人一些有用的帮助。
废话少说，让我们进入正题。

首先让我们看看什么是DICOM，为什么我们需要DICOM（我相信任何一项新技术或标准的出现都是为了解决某一类具体问题的，当然也有例外）。那什么是DICOM呢，我们现从它的字面去看看它是什么。DICOM是Digital Imaging and Communication in Medicine的缩写，它描述了医学影像及和医学影像相关流程的信息在网络中的通信协议，各种媒介中的文件存储格式，通信中信息的定义（IOD），以及为了满足各种临床应用的服务（Service）。除了上述基本的定义之外，DICOM还定义了辅助于临床应用的一些其他服务，比如，安全，悬挂协议（Hanging Protocol）,灰阶显示（Graystyle display），结构化报告（Structured Reporting）等等。所有的这些定义只有一个目的，那就是在不同的厂商或系统之间进行数据交换。

DICOM定义了4种级别的数据交换，它们分别是

1. 基于网络通信的影像信息交换
2. 用于和影像相关的管理信息交换
3. 基于媒介的影像信息交换
4. 基于网络的影像打印

基于网络通信的影像交换

和很多通信协议一样，DICOM（在这里DICOM的版本指的是3.0）也是基于TCP/IP之上的协议。DICOM信息交换的双方需要进行协商来决定是否可以进行数据交换。一旦双方达成协商，可以交换数据之后，双方开始传输数据。下面我们以一个具体的例子来说明这一过程。

我们以一种故事叙述的方式描述了CT设备存储图像到PACS的整个过程。这种方式在以后的文章中会经常出现。那么在DICOM中，它是如何表示的呢？

在这个图中，我们描述了在DICOM中，双方是如何开始数据交换的。Modality发送一个A-ASSOCIATE-RQ给Archive来发起连接请求。这里的A-ASSOCIATE-RQ对应于"Hi, AR1, Can I storage a MR image in you side?”。这是一个协商的过程，用来确认网络通信的另外一端有没有能力存储MR图像及使用什么样的编码方式将数据发送过去。当Archive收到连接请求后，它会返回一个A-ASSOCIATE-AC（对应"Yes, you can”.）或A-ASSOCIATE-RJ来表示接受或拒绝Modality的连接请求。一旦双方达成一致并建立了连接，Modality就可以向Archive发送消息（DICOM Message）。在后续的章节中，我会详细描述A-ASSOCIATE-RQ/AC/RJ，A-RELEASE-RQ/RSP和A-ABORT等定义。

从上述的描述中我们不难发现，DICOM的通信过程基本上分为三个步骤，一、建立网络连接。二、传送数据。三、断开连接。这和大部分的TCP/IP上层协议一样。

那么在DICOM中基于网络通信的影像交换包含些什么内容呢。它们有：

1. 图像信息的交换，比如，CT，MR，DX，CR，US等等。
2. SR及基于SR的对象（比如，Mammo CAD，Key Objects）的信息交换，
3. Waveforms
4. PDF等

为了支持这些信息的交换，DICOM定义了DICOM storage服务类型来支持这些数据的交换，同时也定义了Query/Retrieve来查询其他系统中可用的图像并交换。我们会在后续的文章中详细讨论DICOM服务。

（未完待续。。。）