PACS講義尚邦治2011.08第1節(jié)PACS概述

醫(yī)學(xué)圖像存儲和傳輸系統(tǒng)PACS(PictureArchivingandCommunicationSystem)是近幾年國內(nèi)醫(yī)院迅速發(fā)展的一項技術(shù)。從字面上理解是醫(yī)學(xué)圖像的存儲和傳輸問題，實際上PACS的功能已經(jīng)超出字面含義。它擴展了CT、MR等影像設(shè)備的功能。它是臨床醫(yī)生工作的工具。它是HIS的重要組成部分。1．使用PACS的目的

提高資源利用率和降低醫(yī)療診斷及治療成本。提高影像科室工作效率及提高醫(yī)療質(zhì)量。是臨床醫(yī)生（例如：骨科、神經(jīng)內(nèi)科、神經(jīng)外科）查閱病人資料的工具，臨床上應(yīng)用PACS可以有效的提高醫(yī)生的工作效率，減少不必要的時間浪費（例如借閱片子時間）。改善科研條件，提高教學(xué)質(zhì)量。醫(yī)療改革中技術(shù)措施。2．PACS的作用

（1）把影像設(shè)備產(chǎn)生的圖像通過直接方式或間接方式轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能夠接收、存儲和處理的數(shù)字化形式。（2）有效的、長期的存儲影像資料。醫(yī)院每天產(chǎn)生大量圖像數(shù)據(jù)，保證以最少的出錯概率存儲數(shù)據(jù)，并能夠長期保存數(shù)據(jù)將是一項十分艱苦的工作。從技術(shù)角度講，要有足夠的存儲容量去存儲這些數(shù)據(jù)，并且要保證在設(shè)備發(fā)生故障時不丟失數(shù)據(jù)。這個技術(shù)實現(xiàn)是不容易的。另外，為保障數(shù)據(jù)輸入存儲正確并能夠長期存儲，還要有大量的管理工作作為基礎(chǔ)。實現(xiàn)有效的、長期的存儲影像資料是一項十分艱難的技術(shù)加管理工作。PACS的作用(續(xù)1)（3）實現(xiàn)圖像文件網(wǎng)絡(luò)傳輸，圖像分發(fā)到科室。（4）實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)診斷。（特點是速度快）（5）有效的影像資料管理。影像資料管理不是簡單的數(shù)據(jù)輸入，有效的影像資料管理包括嚴(yán)格的病人基本信息檢查、同一病人不同類別影像資料的合并、不同時間的同一個病人資料合并、存儲介質(zhì)上設(shè)置有效標(biāo)志、信息傳輸出錯報警等。PACS的作用(續(xù)2)（6）存儲替換。如何把長時間不用的資料或最近不會用到的資料轉(zhuǎn)為長期存儲資料是PACS保證有效利用高速存儲設(shè)備的一個重要問題。這個問題解決不好將出現(xiàn)資料“抖動”，使PACS的工作效率降低，系統(tǒng)運行速度降低。合理的存儲替換可以把“抖動”現(xiàn)象降低。(7)正確顯示。醫(yī)學(xué)圖像顯示的一個基本要求是不失真顯示，其目的是保證臨床診斷和觀察的需要。(8)HIS/RIS整合，提了提高醫(yī)院資源利用率，充分發(fā)揮PACS的作用，PACS必須與HIS/RIS有機的整和成一體。PACS的作用(續(xù)3)（9）圖像處理。在PACS環(huán)境下可以進行醫(yī)學(xué)圖像提取與再處理，例如：MRI與PET/SPECT圖像融合技術(shù)；定量分析圖像特征（結(jié)構(gòu)大小、形狀等）例如：血管狹窄測量；識別正常與異常結(jié)構(gòu)（例如：CR技術(shù)）；比較影像診斷學(xué)的研究與應(yīng)用；計算機輔助診斷；成像質(zhì)量自動分析。(10)提高影像設(shè)備等醫(yī)院資源利用率。(11)為科研提供原始資料；為教學(xué)提供典型圖像資料(12）為遠(yuǎn)程醫(yī)療提供基礎(chǔ)RIS作用解決病人進入放射科的登記。放射科各種圖像文檔資料均需用到的病人基本信息。數(shù)字化的診斷報告。醫(yī)生使用工作站完成放射檢查診斷報告。放射診斷檢查中其他文字方面的信息存儲。診斷報告的歸檔，放射檢查申請單的歸檔存儲。放射科管理以及高效的工作流。病人預(yù)約管理，工作人員工作量統(tǒng)計，科室成本控制。第2節(jié)PACS組成

PACS由計算機局域網(wǎng)、4屏幕/2屏幕診斷級圖像工作站、觀察級圖像工作站、管理服務(wù)器、文件服務(wù)器、NAS/SAN構(gòu)成的存儲設(shè)備、光盤塔或刻盤機、圖像文件接收和轉(zhuǎn)換軟件、圖像文件傳輸及效驗軟件、圖像工作站軟件、影像診斷報告生成軟件、圖像文檔管理軟件、替換算法軟件、圖像文件格式轉(zhuǎn)換軟件、圖像處理軟件等組成。1．計算機局域網(wǎng)計算機局域網(wǎng)是PACS的基礎(chǔ)和平臺。一個完善的局域網(wǎng)是發(fā)揮PACS功能的基本條件。對局域網(wǎng)的要求是網(wǎng)絡(luò)帶寬高、運行可靠、安全性好。同時局域網(wǎng)是實現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療的必要條件。2．兩屏幕/四屏幕診斷級圖像工作站4屏幕/2屏幕診斷級圖像工作站是影像科室使用PACS進行診斷的基本條件。4屏幕/2屏幕診斷級圖像工作站主要是顯示子系統(tǒng)滿足臨床影像診斷的要求。使用4屏幕/2屏幕診斷級圖像工作站可以提高圖像質(zhì)量，可以進行圖像比較等工作。3．觀察級圖像工作站觀察級圖像工作站與門診醫(yī)生工作站、住院醫(yī)生工作站相結(jié)合。其用途是臨床醫(yī)生根據(jù)放射科的診斷報告分析病情、制定手術(shù)方案等。其顯示子系統(tǒng)無論在分辨率還是光亮度FL/CD等方面均比診斷級工作站的子系統(tǒng)低。4.服務(wù)器PACS運行中需要管理服務(wù)器、RIS服務(wù)器、圖像文件服務(wù)器。管理服務(wù)器用于對PACS中的各種工作站進行管理。RIS服務(wù)器用于存儲RIS數(shù)據(jù)文件（不是圖像文件）。圖像文件服務(wù)器用于存儲圖像文件。PACS服務(wù)器特點：為了安全，需要使用群集技術(shù)。數(shù)據(jù)處理主要由圖像工作站完成；性能要求與門診服務(wù)器、住院服務(wù)器不同，由于CPU突發(fā)數(shù)據(jù)處理工作量比門診服務(wù)器低，實時性要求比門診服務(wù)器低；由于連網(wǎng)工作站數(shù)量比較少，均衡負(fù)載要求比住院服務(wù)器低。5.FCSAN/NAS構(gòu)成的存儲設(shè)備

FCSAN是近期比較合適的PACS中期存儲器。隨著存儲設(shè)備價格的降低，F(xiàn)CSAN的存儲容量將不斷增加，在線存儲的圖像量將不斷擴充。方便PACS的使用。NAS網(wǎng)絡(luò)直接存儲系統(tǒng)NAS（NetworkAttachedStorage）DAS存儲系統(tǒng)依附于服務(wù)器，訪問磁盤時要通過服務(wù)器主機進行。為了解決網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題（硬盤讀寫速度慢），20世紀(jì)90年代出現(xiàn)了NAS。網(wǎng)絡(luò)直接存儲系統(tǒng)NAS（NetworkAttachedStorage）NAS中存儲系統(tǒng)作為一個獨立體直接連在網(wǎng)絡(luò)上，數(shù)據(jù)直接在客戶機和存儲設(shè)備間傳輸，服務(wù)器只起控制管理作用。使用NAS可以獲得更快的數(shù)據(jù)訪問速度和更高的帶寬。另外系統(tǒng)對服務(wù)器的要求降低。NAS是由專用硬件、專用軟件、用于存儲管理的服務(wù)器和磁盤陣列構(gòu)成。它獨立于其他資源，它工作時不占用網(wǎng)絡(luò)上主服務(wù)器的系統(tǒng)資源。SAN示意圖NAS無須借助服務(wù)器直接上網(wǎng)，不使用通用操作系統(tǒng)，其軟件專門用于存儲訪問，它有獨立的IP地址。容量大，一個NAS機柜可以安裝80個硬盤，72G*80=5760G=5.7T，有效容量：72G*64=4.6T。NAS的缺點是對網(wǎng)絡(luò)的依賴性較大，由于需要高速傳輸數(shù)據(jù)，NAS需要直接連接在網(wǎng)絡(luò)主干上。NAS中的數(shù)據(jù)備份是通過網(wǎng)絡(luò)進行的，所以網(wǎng)絡(luò)的帶寬要同時滿足正常數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)備份的要求。存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)FCSAN存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)FCSAN（StorageAreaNetwork）是一種基于光纖通道技術(shù)（FC：FibreChannel），用專用光交換機、存儲控制器和存儲設(shè)備組成獨立的專用存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。服務(wù)器通過光纖與光交換機（或光集線器）直接相連，以數(shù)據(jù)塊的形式進行存儲。FCSAN示意圖如下：FCSAN具有如下特點：由于使用光纖通信，可進行遠(yuǎn)距離（可達(dá)10KM）、高速數(shù)據(jù)傳輸，可以讓異地的服務(wù)器與容量為TB級的SAN連接；傳輸速率：目前100MB，以后可達(dá)400MB；具有很強的可擴展性；易管理；容錯能力強，光纖數(shù)據(jù)傳輸出錯率為10-12；存儲設(shè)備的效率不受LAN狀況的影響；集中式管理軟件使得遠(yuǎn)程管理和無人值守得以實現(xiàn)。6.光盤塔或刻盤機

光盤塔或刻盤機作為長期存儲設(shè)備使用。目前的一個問題是刻制的光盤存儲質(zhì)量比較低，造成存儲時間有限，不能真正作到長期存儲。為了保證存儲的數(shù)據(jù)正確性，要選擇質(zhì)量好的盤片。7.圖像文件接收和轉(zhuǎn)換軟件

圖像文件接收問題是PACS的一個數(shù)據(jù)采集問題，PACS必需有圖像接收軟件。用于從一種設(shè)備提取圖像數(shù)據(jù)到PACS。圖像轉(zhuǎn)換軟件用于把接收的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成PACS中可以使用的圖像數(shù)據(jù)。8.圖像文件傳輸及效驗軟件圖像文件傳輸軟件按照DICOM標(biāo)準(zhǔn)正確完成圖像文件的傳輸，包括設(shè)備到工作站、設(shè)備到服務(wù)器、工作站與服務(wù)器等。數(shù)據(jù)傳輸過程中難免出現(xiàn)錯誤，為了保證數(shù)據(jù)傳輸正確，除了使用網(wǎng)絡(luò)鏈路層的效驗功能外，還需要在高三層具有傳輸效驗功能。效驗軟件是PACS中保證數(shù)據(jù)傳輸正確性的軟件。效驗包括傳輸效驗、刻盤正確性效驗。9.圖像工作站軟件圖像工作站軟件包括診斷級工作站軟件和觀察級工作站軟件。兩者的主要區(qū)別在圖像處理功能上。10.影像診斷報告生成軟件影像診斷報告生成軟件供放射科醫(yī)生書寫診斷報告用。該軟件在生成診斷報告方式上有兩種，一種是有醫(yī)生根據(jù)自己的習(xí)慣用語書寫診斷報告；另外一種是使用診斷報告模板方式書寫診斷報告。該軟件為了防止診斷報告與病人資料對應(yīng)出現(xiàn)錯誤，應(yīng)有一定的功能保證診斷報告與病人資料對應(yīng)的一致性。11.圖像文檔管理軟件圖像文檔管理軟件用于對圖像的文檔資料進行管理。該軟件具有與門診、住院等系統(tǒng)連接的功能，可以從門診、住院等系統(tǒng)中接收病人資料，并可以向門診、住院系統(tǒng)傳送病人資料。12.替換算法軟件

PACS近期存儲、中期存儲、長期存儲需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存。在存儲空間不足時需要把一些圖像從工作站（服務(wù)器、NAS/SAN）存儲到光盤上。替換算法軟件的功能是把目前一段時間不用的圖像轉(zhuǎn)存到光盤上。替換算法有：時間設(shè)定算法、先進先出算法、最近不使用算法等幾種。13.圖像文件格式轉(zhuǎn)換軟件

圖像文件格式轉(zhuǎn)換軟件的功能是把圖像轉(zhuǎn)換成JPEG等其它圖像格式，以便在普通計算機上瀏覽。14.圖像處理軟件圖像處理軟件的功能是對圖像進行再處理，以便提高診斷正確性，輔助醫(yī)生進行正確診斷；制定手術(shù)方案。圖像處理軟件今后還要不斷發(fā)展。第3節(jié)

DICOM3標(biāo)準(zhǔn)和圖像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

醫(yī)學(xué)數(shù)字成像與通信DICOM3(DigitalImagingandCommunicationinMedicine)標(biāo)準(zhǔn)是實現(xiàn)數(shù)字影像傳輸?shù)囊粋€標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)不僅支持醫(yī)學(xué)放射圖像，也面向所有醫(yī)學(xué)圖像（只要簡單的增加相應(yīng)的服務(wù)類（SOP）即可）。包括B超、心電圖（Cardiology）、內(nèi)窺鏡圖像（Endoscopy）、牙醫(yī)圖像（Dentistry）、病理學(xué)圖像（Patholgy）及其他類型圖像。1．使用DICOM3的原因

使用DICOM3標(biāo)準(zhǔn)是為了解決醫(yī)學(xué)影像設(shè)備之間的互操作性（Interoperability）問題。互操作性是指不同的生產(chǎn)廠商制造的儀器設(shè)備之間具有可以相互通訊的能力。2．DICOM3標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)DICOM3標(biāo)準(zhǔn)的一個重要目標(biāo)是促進網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中醫(yī)學(xué)影像設(shè)備之間的互操作性。該標(biāo)準(zhǔn)促進了影像設(shè)備制造商環(huán)境中系統(tǒng)的互操作性，但它本身并不能保證互操作性。另外，DICOM3標(biāo)準(zhǔn)可以促進PACS實現(xiàn)，但是僅僅使用該標(biāo)準(zhǔn)并不能保證PACS所有目標(biāo)的實現(xiàn)。3．DICOM3標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用范圍DICOM3標(biāo)準(zhǔn)屬于醫(yī)學(xué)信息科學(xué)的范疇。在這個領(lǐng)域中它主要闡明了醫(yī)學(xué)影像設(shè)備之間的數(shù)字信息的交換。由于影像設(shè)備可能與其他醫(yī)學(xué)儀器或信息系統(tǒng)進行互操作，故該標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍將與醫(yī)學(xué)信息科學(xué)范圍中的其他領(lǐng)域有一定的重合。4．DICOM3的主要含義DICOM3標(biāo)準(zhǔn)闡明了所有聲稱符合DICOM3標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、信息系統(tǒng)所必須遵循的協(xié)議的集合；說明了能夠利用上述協(xié)議在儀器設(shè)備、信息系統(tǒng)之間交換的命令和相關(guān)聯(lián)信息的語法（Syntax）、語義（Semantic）；規(guī)定了符合該標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備必須提供的信息（一致性說明的內(nèi)容）。但是它沒有給出具體的實現(xiàn)細(xì)節(jié)和評價一臺設(shè)備是否符合該標(biāo)準(zhǔn)的測試過程；也沒有給出一個用一組均符合DICOM3標(biāo)準(zhǔn)的裝置集成起來的大系統(tǒng)所期望有的所有的特點和功能的集合。5．DICOM標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容DICOM3標(biāo)準(zhǔn)文件主要部分。第一部分：概況第二部分：一致性（Conformance）第三部分：信息對象定義（InformationObjectDefinnitions）第四部分：服務(wù)類對象（ServiceClassSpecifications）說明第五部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和語義（DataStructure&Semantics）第六部分：數(shù)據(jù)字典（DataDictionary）第七部分：消息交換（MessageExchange）第八部分：消息交換的網(wǎng)絡(luò)支持DICOM標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容（續(xù)1）第九部分：消息交換的點對點通訊支持第十部分：用于媒體交換的媒體存儲和文件格式第十一部分：媒體存儲應(yīng)用概述第十二部分：用于媒體交換的媒體格式和物理媒體第十三部分：打印管理的點對點通訊支持第十四部分：灰度圖像的標(biāo)準(zhǔn)顯示功能以上各部分既是相關(guān)但又是獨立的文件DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第一部分第一部分概況給出標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計原則，定義了標(biāo)準(zhǔn)中使用的一些術(shù)語，對標(biāo)準(zhǔn)的其它部分給了一個簡要的概述。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第二部分第二部分一致性給出了DICOM的兼容性定義和方法。兼容性是指遵守DICOM標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備能夠互相連接，互相操作的能力。由于DICOM標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容龐大，功能復(fù)雜，包含面廣泛，到目前為止還沒有那種設(shè)備能夠涵蓋所有的DICOM功能，只是實現(xiàn)本設(shè)備必須的功能。所以DICOM標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)備制造商必須給出本設(shè)備所支持的DICOM功能的說明。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第二部分（續(xù)1）本部分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容定義了聲明的結(jié)構(gòu)和必須說明的信息，包括三個主要部分：以識別的信息對象集合；支持的服務(wù)類集合；支持的通信協(xié)議的集合。標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定兼容性實現(xiàn)的測試和驗證的過程。用戶在購買DICOM功能設(shè)備時必須注意各種設(shè)備的兼容性水平是否一致，否則各種設(shè)備互連時會出現(xiàn)問題DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第三部分第三部分信息對象定義（InformationObjectDefinnitions）描述如何定義對象，對醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像存儲和通信方面的信息對象提供了抽象的定義。每個信息對象的定義是由其用途和屬性組成?？紤]標(biāo)準(zhǔn)的擴充和保持與老版本的兼容，在DICOM中定義了復(fù)合型信息對象類和普通型信息對象類。普通型信息對象類僅包含現(xiàn)實世界實體中固有的那些屬性。復(fù)合類信息對象類可以附加上并不是現(xiàn)實世界實體中固有的屬性。如CT圖像信息對象類既包含圖像固有的圖像日期、圖像數(shù)據(jù)等圖像實體的屬性，也包括病人姓名等并不屬于圖像本身的屬性。復(fù)合對象類提供了圖像通信所需求的結(jié)構(gòu)框架，使網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用更加方便。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第四部分第四部分服務(wù)類對象（ServiceClassSpecifications）說明。服務(wù)類是將信息對象與作用在該對象上的命令聯(lián)系在一起，并說明了命令元素的要求以及作用在信息對象上的結(jié)果。典型的服務(wù)類有查詢/檢索服務(wù)類、存儲服務(wù)類、打印管理服務(wù)類等。服務(wù)類可以簡單的理解為DICOM提供的命令或提供給應(yīng)用程序使用的內(nèi)部調(diào)用函數(shù)。即對DICOM消息中的命令流進行說明。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第五部分第五部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和語義（DataStructure&Semantics）指明了DICOM應(yīng)用實體如何構(gòu)造從信息對象與服務(wù)類的用途中導(dǎo)出的數(shù)據(jù)集信息，給出了構(gòu)成消息中傳遞的數(shù)據(jù)流編碼規(guī)則。數(shù)據(jù)流是由數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)元素產(chǎn)生的，幾個數(shù)據(jù)集可以被一個復(fù)合數(shù)據(jù)集引用或包容。一個復(fù)合數(shù)據(jù)集可以在一個“數(shù)據(jù)包”中傳遞信息對象的內(nèi)容。這部分著重說明的是有關(guān)DICOM消息中數(shù)據(jù)流方面的內(nèi)容。此外也定義了許多信息對象共同的基本函數(shù)的語義，即要求的條件、完成的結(jié)果、實現(xiàn)的功能等。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第六部分第六部分?jǐn)?shù)據(jù)字典（DataDictionary）是DICOM中所有表示信息的數(shù)據(jù)元素定義的集合。在DICOM標(biāo)準(zhǔn)中為每一個數(shù)據(jù)元素指定了唯一的標(biāo)記、名字、數(shù)字特征和語義，這樣在DICOM設(shè)備之間進行消息交換時，消息中的內(nèi)容具有明確的編號和意義，可以互相理解和解釋。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第七部分第七部分消息交換（MessageExchange）。消息是由用于交換的一個或多個命令以及完成命令所必需的數(shù)據(jù)組成，是DICOM應(yīng)用實體之間進行通信的基本單元。這部分說明了在醫(yī)學(xué)圖像環(huán)境中的應(yīng)用實體用于交換消息的服務(wù)和協(xié)議。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第八部分第八部分消息交換的網(wǎng)絡(luò)支持說明了DICOM實體之間在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中通信服務(wù)和必要的上層協(xié)議的支持。這些服務(wù)和協(xié)議保證了應(yīng)用實體之間有效的和正確的通過網(wǎng)絡(luò)進行通信。DICOM中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境包括OSI和TCP/IP兩種參考模型，DICOM只是使用而不是實現(xiàn)這兩類協(xié)議，因而具有通用性。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第九部分第九部分支持消息交換的點對點通訊中涉及的服務(wù)和協(xié)議，包括物理接口、信號聯(lián)絡(luò)過程以及使用該物理接口的與OSI類似的會話/傳輸/網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其服務(wù)。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第十部分第十部分用于媒體交換的媒體存儲和文件格式說明一個在可移動存儲介質(zhì)（如光盤）上醫(yī)學(xué)圖像信息存儲的通用模型。提供在各種物理存儲介質(zhì)上不同類型的醫(yī)學(xué)圖像和相關(guān)信息進行交換的框架，支持封裝任何信息對象定義的文件格式。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第十一部分第十一部分媒體存儲應(yīng)用概述用于醫(yī)學(xué)圖像及相關(guān)設(shè)備信息交換的兼容性說明。給出了血管造影，超聲、CT、MRI等圖像的應(yīng)用說明和CD-R格式文件交換的說明。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第十二部分第十二部分用于媒體交換的媒體格式和物理媒體提供了在醫(yī)學(xué)環(huán)境中數(shù)字圖像計算機系統(tǒng)之間信息交換的功能。這種交換功能將增強圖像診斷和其它的臨床應(yīng)用。這部分說明了在描述媒體存儲模型之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)以及特定的物理媒體特性以及相應(yīng)的媒體格式。具體說明了各種磁盤、光盤，PC機上使用的文件系統(tǒng)。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第十三部分第十三部分打印管理的點對點通訊支持定義了在打印用戶和打印提供方之間點對點連接時，支持DICOM打印管理應(yīng)用實體通信的必要的服務(wù)和協(xié)議。點對點通信規(guī)范提供了與第八部分相同的上層服務(wù)，因此打印管理應(yīng)用實體能夠應(yīng)用在點對點連接和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。點對點打印管理通信也使用了低層的協(xié)議，與已有的并行圖像傳輸和串行傳輸硬拷貝通信相兼容。DICOM標(biāo)準(zhǔn)的第十四部分第十四部分灰度圖像的標(biāo)準(zhǔn)說明了灰度圖像的標(biāo)準(zhǔn)顯示功能。這部分僅提供了用于測量特定顯示系統(tǒng)顯示特性的方法。這些方法可用于改變顯示系統(tǒng)以與標(biāo)準(zhǔn)的灰度顯示功能相匹配或用于測量顯示系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)灰度顯示功能的兼容程度。醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)AAPMTG-18美國醫(yī)師協(xié)會第18工作組制定的醫(yī)學(xué)圖象設(shè)備質(zhì)量控制測試標(biāo)準(zhǔn)SMPTERP133-1991由SocietyofMotionPictureandTelevisionEngineers組織制定的針對醫(yī)學(xué)圖象的標(biāo)準(zhǔn)DICOMDICOM標(biāo)準(zhǔn)的第14章關(guān)于灰度圖象顯示與矯正方法DINV6868-57德國從1987年起強制要求對醫(yī)學(xué)圖象重現(xiàn)設(shè)備按照此標(biāo)準(zhǔn)進行測試醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)1）ISO9241和ISO13406系列由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的包括黑白、彩色、熒光屏和平板顯示器件的視頻顯示設(shè)備質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)VISAFPDM標(biāo)準(zhǔn)由電子視頻標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的平板顯示器件的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)AAPMTG-18標(biāo)準(zhǔn)針對醫(yī)學(xué)圖象在熒光屏重現(xiàn)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)中主要包括：測試模型檢測流程要求檢測設(shè)備與器件檢測標(biāo)準(zhǔn)圖形AAPMTG-18標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)1）AAPMTG-18標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)2）第4節(jié)數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集方法有：直接提取全窗寬數(shù)據(jù)；直接提取定窗寬數(shù)據(jù)；提取視頻數(shù)據(jù)；使用掃描儀提取數(shù)據(jù)等方法。數(shù)據(jù)采集位置：激光相機處采集，主機處采集，視頻口采集。第5節(jié)醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)量名

稱一幅圖像數(shù)據(jù)量一次圖像數(shù)

(醫(yī)院和病人）總數(shù)據(jù)DSA512*512*815——404—10MBMRI256*256*12（16）608MBCT512*512*12（16）4020MBCR2048*2048*12216MBX光片數(shù)字化2048*2048*12216MB醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)量（續(xù)1）上表是病人一次常規(guī)檢查的數(shù)據(jù)量。每天一臺MRI檢查30個病人，其數(shù)據(jù)量大約為240MB。第6節(jié)圖像壓縮問題

1.信息量和多余度設(shè)信源X由屬于集合Am={a1,a2，……am}，定義事件ai的信息量為：I（ai）=-logp(ai)=信源X的平均信息量H（X）為：H（X）=-式中：p(aj)是先驗概率。圖像壓縮問題(續(xù)1)若發(fā)送一個消息給受信者。如果用相關(guān)的符號傳送，每個符號的平均信息量為H1，所需符號數(shù)為n1，若各符號間統(tǒng)計獨立，則平均信息量為H2，所需符號數(shù)為n2，兩種情況的總信息量相等，有：H1n1=H2n2已知H2>H1，所以n1>n2。n1比n2多出部分構(gòu)成多余的符號。圖像壓縮問題（續(xù)2）用下列公式表示多余度。Z==1-=1-由于數(shù)據(jù)符號之間的相關(guān)性產(chǎn)生多余度。減少或消除符號間的相關(guān)性可以減少或去掉符號序列的多余度。數(shù)據(jù)壓縮的目的是通過多種手段最大限度的減少以至消除數(shù)據(jù)中的多余部分，去掉多余度。以盡可能少的比特數(shù)來表示某個消息。2.數(shù)據(jù)壓縮的可能性及其意義1)數(shù)據(jù)壓縮的可能性圖像數(shù)據(jù)存在較大的多余度。數(shù)據(jù)多余度越大，則越適合壓縮。許多數(shù)據(jù)中多余度是固有存在的。2）數(shù)據(jù)壓縮的意義減少存儲容量；有利數(shù)據(jù)傳輸；節(jié)約費用。3．圖像數(shù)據(jù)壓縮方法對于不同類型的數(shù)據(jù)有不同的數(shù)據(jù)壓縮方法。對于圖像數(shù)據(jù)一般采用霍夫曼（Huffman）編碼方法、游程長度編碼、浮動窗位法等。1）圖像霍夫曼（Huffman）

編碼方法在NxN個像素中，各種灰度級出現(xiàn)的概率是不一樣的?；舴蚵椒ㄊ抢孟袼鼗叶燃壍慕y(tǒng)計特性，編出平均碼最短的編碼。并且利用這種編碼，經(jīng)過譯碼獲得原始圖像數(shù)據(jù)?；舴蚵幋a方法（續(xù)1）例如：一個示意圖有64個像素，灰度級有8級。如下圖所示。4 4 4 4 4 4 4 04 5 5 5 5 5 4 04 5 6 6 6 5 4 04 5 6 7 6 5 4 04 5 6 6 6 5 4 04 5 5 5 5 5 4 04 4 4 4 4 4 4 04 4 4 4 4 4 4 0圖中數(shù)字0、1、2、3、4、5、6、7表示灰度?；舴蚵幋a方法（續(xù)2）各個灰度級出現(xiàn)的概率等數(shù)據(jù)見下表：灰度級出現(xiàn)次數(shù)出現(xiàn)概率編碼字-pilog2pipili080.12500000.3750.5100

200

300

4310.48410.5070.4845160.250010.50.5680.1250010.3750.375710.01600010.0950.064總計64

1.8521.923霍夫曼編碼方法（續(xù)3）計算出灰度級出現(xiàn)概率后，將兩個最小的概率相加。這里是0.125和0.016相加，得到結(jié)果是0.141。然后將兩個小的相加，即0.141+0.125=0.266。這個過程一直進行到兩個數(shù)為止。本例中是0.516和0.484。下一步分配編碼字，是上述的逆過程。首先分配0和1給0.516和0.484。而后依次將0，1分配給相加的兩個概率，直至完成。這一過程如下圖所示：霍夫曼編碼方法（續(xù)4）2）游程長度編碼（變步長壓縮RLE）在圖像數(shù)據(jù)中經(jīng)常會出現(xiàn)連續(xù)相同的灰度級，這種情況下，用二進制數(shù)表示時有許多相同的編碼。這些編碼可以省略，達(dá)到壓縮的目標(biāo)。例如有256個7級灰度像素，用變步長壓縮編碼可以表示為：7，256，這樣壓縮了數(shù)據(jù)。3）浮動窗位法浮動窗位法以某一個像素的灰度位參考，只記憶相鄰像素之間的灰度差值。例如一行像素值位：10314011012113510195145用浮動窗位法可表示為：103+37-30+11+14-34-6+50由于差值范圍較小，達(dá)到數(shù)據(jù)壓縮的目標(biāo)。4．?dāng)?shù)據(jù)存儲格式醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)經(jīng)常用10位或12位二進制數(shù)表示一個像素的灰度，存儲時無論10bit還是12bit數(shù)據(jù)都需要用兩個字節(jié)存儲空間存儲。為了節(jié)省存儲空間，可以用三個字節(jié)存儲空間存儲兩個12bit灰度的像素數(shù)據(jù)。這樣存儲可以節(jié)省存儲空間。第7節(jié)顯示子系統(tǒng)

顯示系統(tǒng)是PACS的一個重要組成部分，顯示系統(tǒng)性能的高低直接影響圖像顯示效果。設(shè)計PACS時根據(jù)臨床需要選擇適當(dāng)?shù)娘@示器。1.幾個基本概念

圖像顯示器分級問題。PACS中圖像顯示器分成診斷級顯示器、觀察級顯示器、瀏覽級顯示器。在診斷級顯示器上顯示的圖像可