DICOM网关的设计与实现2

DICOM网关的设计与实现

ＤＩＣＯＭ网关的设计与实现　何博杜振洲　

北京　１０００８３

　ＤＩＣＯＭ网关是医学图像存档与通信系统ＰＡＣＳ的关键部分存储是实现ＤＩＣＯＭＥ－ｍａｉｌ：　ｈｅｂｏ＿ｂｅｉｈａｎｇ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ

通讯和存储的关键技术并进行了对比测试和结果分析　ＰＡＣＳ　网关　

Design and implementation of DICOM gateway

HE Bo, CAO Xiao-guang, DU Zhen-zhou

(Image Processing Center, Beihang University, Beijing 100083, China)

Abstract

PACS; DICOM; Gateway

1 引言 医学图像存档与通信系统是遵循医学数字成像和通讯标准

网络系统整合全医院医学图像的获取从而改进医学图像的管理质量

一个典型PACS由图像采集如图1所示

　　　　　　　　　　　　图1 PACS组成

的计算机传输

DICOM网关的设计与实现

图像采集部分负责获取医学图像图像处理部分负责显示医学图像DICOM网关负责采集和存储遵循DICOM标准的医学图像存储因此, DICOM网关是PACS的关键部分之一

本文在研究DICOM国际标准和改造流行的DICOM开发工具

包DCMTK的基础上本文阐明了需要解决的各类实际问题和总体解决方案的设计构想涉及的思路

2 DICOM网关总体设计

2.1 图像存储方案

PACS中图像有两个特点

１访问频率高

直接在诸如Oracle或SQL Server等关系数据库中存储DICOM图像

PACS采用如下图像存储方案将图像数据以文件的形式存储在图像存档服务器

ͨ¹ýDICOM图像所包含的病人 称PAS

2.2 图像流程

PACS中DICOM图像流程如下1

ÔÚÊý¾Ý¿âÖн¨Á¢¸Ã²¡È˵ļǼ

操作医疗设备的检查医生将病人信息登记到医疗设备中

ＤＩＣＯＭ网关从医疗设备获取图像

4DICOM网关将图

Ê×ÏÈ·ÃÎÊÊý¾Ý¿âÖÐ

像在PAS的存储目录写入该病人的数据库记录中6

¸Ã²¡È˼Ǽ诊断工作站根据存储目录以FTP方式获取PAS上的图像整个过程如图2所示实线代表图像数据流简

图2 图像流程

DICOM网关的设计与实现

2.3 DICOM网关工作流程

根据PACS中图像流程

负责完成2.2节中描述的第

通讯并存储DICOM图像

2 DICOM网关与医疗设备实现DICOM访问数据库

４

步工作

图3 DICOM网关工作流程示意图

3 DICOM网关详细设计

3.1 图像采集机制设计

DICOM网关负责采集医疗设备产生的DICOM图像连接的双方通过应用实体简称AEAE的名字

叫做AE TitleËü±ØÐëÓµÓÐÎïÀíÍøÂçÖÐΨһµÄÍøÂçµØÖ·ÓÉÓÚDICOM

在进行实际的DICOM采用TCP/IP作为底层协议

设备连接时ＩＰ和端口号这3个参数设置参数后

接收到DICOM连接消息后应用上下文一旦协商成功进行数据传输从而采集到DICOM图像

各级目录的命名由对应的DICOM图像中与病人

这些信息包括检查号

Modality检查日期ＰａｔｉｅｎｔＩＤ

病人姓名拼音Series Number

传输语法等备份为了保证文件操作的效率

１采集时间;病人信息;图像序列号

第二级目录命名为图像中StudyDate的属性值

从而保证病人信息的唯一性

DICOM网关的设计与实现

SeriesNumber的属性值

名为Jack的病人分别得到序列号

0001和序列号0002的两个序列的CT图像

第二次检查的图像存储目录是CT\20040315\2000_Jack\0002ÓÖ·½±ãÎļþµÄ²éÕҺͱ¸·Ý

ÈÔÈ»Äܹ»±£Ö¤Ã¿´Î¼ì²éµÄͼÏñµÄ´æ´¢Ä¿Â¼Î¨Ò»

首先网关将接收到的图像按照四级目录结构存储在本地并按照相同的四级目录结构存储在大型医院中还需要在不同的科室建立多个科室PAS作为中央PAS在科室的备份从而减少主干网络访问量因此DICOM网关还必须能够同时向多个PAS发送图像预分配

3.4 数据库访问机制设计

DICOM网关负责将DICOM图像中相关信息填入数据库

然后把从DICOM图像中获得的设备类型

图像序列号3项信息填写到该检查号对应的数据库记录中可以根据这些信息构成对应的图像在PAS上的存储目录

录结构存储储在PAS

段在Windows 2000/XP操作系统上以Visual C++.NET为开发工具实现了DICOM

网关接收模块

2数据库模块采用DICOM协议与医疗设备进行通讯并在网关本地按照四级目预分配采用FTP协议转发DICOM图像并存°Ñ´ÓDICOM图像中获得的信息填入数据库记录中相应字医疗设备对应为C-STORE存储服务类的服务类使用者

简称SCUDICOM网关接收模块对应为C-STORE存储服务类的服务类提供者

简称

SCP医疗设备与网关接收模块之间的通讯过程如图4所示

DICOM网关的设计与实现

图4 DICOM通讯过程

其中第步到第步是连接协商过程

第步到第步是数据传输过程SCU将DICOM命令和DICOM简称PDU然后以协商好的连接方式发送给SCP7

数据封装成协议数据单元

8Êý¾Ý´«ÊäÍê±Ï»òÕß´«Êä³öÏÖ´íÎó¶¼ÐèÒªÊÍ·ÅÁ¬½Ó

ÔÚDCMTK开发包基础上实现了网关接收模块它提供了一系列函数和类库由于DCMTK是开放源代码工具包因此为了实现网关接收模块

接收模块的具体实现函数流程如下

1

用于创建

ｓｅｔ

Ｐａｒａｍｅｔｅｒ

ａｃｃｅｐｔＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｓｅｌｅｃｔＳ

ｙｎｔａｘ

ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ

ｒｅｃｅｉｖｅＣｏｍｍａｎｄｓｔｏｒｅＳＣＰ

传输

ｄｒｏｐＳＣＰＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ

ｄｅｓｔｒｏｙＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｄｒｏｐＮｅｔｗｏｒｋ

在DCMTK中C-STORE SCP服务需要指定相应的传输语法才能工作

从而能够支持8种传输语法

1DICOM显示VR小尾

3

RLE无损压缩

5JPEG有损压缩7

12

位ＤＩＣＯＭ显式Deflated压缩

DCMTK中按照DICOM图像中的StudyInstanceUID信息和DateTime信息构成存储目录接收模块 …… 此处隐藏：1944字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……