DICOM - формат цифрових зображень і комунікаційних файлів

Що таке файл DICOM?

DICOM — це абревіатура від Digital Imaging and Communications in Medicine і відноситься до галузі медичної інформатики. DICOM використовується для інтеграції медичних пристроїв візуалізації, таких як принтери, сервери, сканери тощо від різних постачальників, а також містить ідентифікаційні дані кожного пацієнта для унікальності. Файли DICOM можуть використовуватися між двома сторонами, якщо вони здатні отримувати дані зображення у форматі DICOM. Комунікаційна частина DICOM є протоколом прикладного рівня та використовує TCP/IP для зв’язку між об’єктами. Веб-служби підтримують версії 1.0, 1.1, 2 або новіші.

Історія

DICOM був розроблений спільно Американським коледжем радіології (ACR) і Національною асоціацією виробників електротехніки (NEMA) для обміну та перегляду медичних зображень, таких як МРТ, КТ та ультразвукові зображення. Спочатку було важко декодувати зображення, які створювали машини. Тому ACR і NEMA разом сформували команду в 1983 році, яка випустила свій перший стандарт, ACR/NEMA 300 в 1985 році. Друга версія була випущена в 1988 році, яка була більш популярною серед постачальників, але незабаром було зрозуміло, що друга версія також потребує вдосконалення. Третя версія стандарту була випущена в 1993 році як “DICOM”. 3.0 все ще залишається останньою версією, але вона постійно оновлюється з 1993 року.

Формат файлу DICOM

DICOM — це поєднання визначення формату файлу та протоколу мережевого зв’язку. DICOM використовує розширення .DCM. .DCM існує у двох різних форматах, тобто форматі 1.x і форматі 2.x. Формат DCM 1.x також доступний у двох версіях: звичайній і розширеній. Для веб-служб DICOM використовуються протоколи HTTP і HTTPS.

Заголовок файлу

Заголовок файлу містить 128-байтну преамбулу файлу та 4-байтовий префікс DICOM.

Преамбула # 128 байтів|Префікс # 4 байти “D, I, C, M

Преамбула використовується для доступу до зображень та інших даних у файлі DICOM, забезпечуючи сумісність із широко використовуваними форматами файлів зображень.

Префікс містить рядок «DICM» у вигляді символів у верхньому регістрі.

Набір даних

Кожен файл має містити один набір даних, що представляє екземпляр SOP і клас SOP із відповідним IOD. Набір даних є представленням інформації реального світу. Набір даних містить елементи даних, а елементи даних містять значення атрибутів цього об’єкта. Структура атрибутів вказується в IOD. Об’єкт даних DICOM складається з ряду атрибутів, включаючи такі елементи, як ім’я, ідентифікатор тощо, а також один спеціальний атрибут, що містить піксельні дані зображення.

Елементи даних

Елемент даних складається з тегу елемента даних, довжини значення та значення для елемента даних. Існує 5 типів елементів даних, а саме обов’язкові елементи даних типу 1, умовні елементи даних типу 1C, обов’язкові елементи даних типу 2, умовні елементи даних типу 2C і додаткові елементи даних типу 3. Основні Нижче наведено три типи структур елементів даних.

Елемент даних із явним VR

Елемент даних із явним VR

Елемент даних із неявним VR

1. Тег елемента даних: упорядковане ціле число, яке представляє номер групи та номер елемента
2. Подання значення VR: VR – це рядок символів, який представляє VR елемента даних.
3. Довжина значення: це беззнакове ціле число, яке представляє явну довжину поля значення.
4. Поле значення: описує значення елементів даних.

Синтаксис передачі

Синтаксис передачі — це набір правил для кодування для однозначного представлення більш абстрактних синтаксисів. За допомогою синтаксису передачі взаємодіючі сутності узгоджують загальні методи кодування, які вони підтримують.

SOP

Союз IOD і DIMSE визначає клас SOP. Визначення класу SOP містить правила та семантику, які можуть обмежувати використання послуг у групі послуг DIMSE або атрибутах IOD. Прикладами елементів служби є збереження, отримання, пошук, переміщення тощо. Прикладами об’єктів є зображення КТ, МР-зображення, а також списки розкладів, черги друку тощо.

Послуги

DICOM надає різні послуги, в основному пов’язані з передачею даних. Кожен із них коротко описано нижче.

Зберігання: Служба DICOM Store надсилає зображення або інші об’єкти до системи архівування зображень і зв’язку (PACS) або сервера.

Зобов’язання щодо зберігання: Служба зобов’язань щодо зберігання використовується для підтвердження того, що зображення постійно зберігається на пристрої на будь-якому типі носія.

Запит/отримання: Ця служба дозволяє робочій станції знаходити списки зображень або інших об’єктів, а потім отримувати їх із PACS.

Робочий список модальності: Служба робочого списку модальності надає список процедур візуалізації, які було заплановано для виконання пристроєм для отримання зображень.

Друк: Ця служба надсилає зображення на принтер.

Номери портів через IP

DICOM використовує такі порти TCP і UDP:

1. 104
2. 2761
3. 2762
4. 11112

Посилання

• https://en.wikipedia.org/wiki/DICOM
• https://www.leadtools.com/sdk/medical/dicom-spec
• https://www.dicomstandard.org/concepts/
• https://www.dicomlibrary.com/dicom/