DICOM_挂片协议在医学影像信息管理系统(PACS)中的应用

DICOM挂片协议在医学影像信息管理系统(PACS)中的应用

牛启润① 吴向群① 谭志明① 陈荣山①

①中山大学附属第二医院信息科，510120，广州市沿江西路107号

关键词 挂片协议 医院影像信息系统

摘 要 借助于影像浏览软件在显示器上进行读片，跟传统在灯箱上浏览胶片有很大不同，放射科医师需要有一个转变适应的过程，学习掌握影像浏览软件所提供的一系列工具，包括窗宽/窗位调节、图像缩放、正负反转、测量与标注、屏幕分割、动态播放等。影像软读片能够简化医师操作，加快读片的效率。

近年来，医学影像信息管理系统(Picture Archiving and Communication System，PACS)在医疗行业得到快速发展，由于各种数字化影像设备，如CR、DR、多排CT、MR、3D 图像等的日益普及，促使影像诊断由传统的硬拷贝读片(胶片+灯箱)转化为软拷贝读片(显示器+工作站)。

其实，影像软读片能够给医护人员带来很多的益处，如：利用影像处理和分析工具可以挖掘出比以往更多的诊断相关讯息，帮助医师做出鉴别诊断；通过适当的软件设置，影像软读片可以优化放射科医师的读片流程，根据不同的检查方法，自动按照读片所需的位置和顺序摆放好影像，简化医师操作，加快读片的效率。

1 挂片协议

挂片协议(Hanging Protocol)是指在软读片条件下，影像在显示器上布局摆放的整套规则，包括显示顺序、正侧位朝向、窗宽/窗位、影像处理等，其目的是尽可能方便用户根据其读片习惯配置适当的影像呈现方式，根据不同的读片要求采用相应的显示规则。随后在配置相似的工作站上，都能根据预先设定的规则，以用户习惯的方式自动排列影像组合，确保在不同用户、机构或厂商的工作站上影像都能自动、一致地显现。一套智能而又灵活的挂片协议使得用户可以更快、更高效地进行软读片，在最大程度上简化操作步骤。

以往许多厂商推出了基于专有技术的挂片协议，而DICOM 3.0 2006版正式确立了挂片协议的通用标准，其中所定义的相关服务类支持在服务器和工作站之间存储(C-STORE)、查询(C-FIND)和接收(C-MOVE)挂片协议实例，可以根据用户、组别或单位在工作站上预先

进行配置设定，以便实现下述功能：保存预设的挂片协议；根据用户姓名、级别(个人、组别、单位或厂商)、用户ID、成像设备、解剖部位和投照正侧位，查询挂片协议；能够根据用户或单位预设的挂片协议，自动在不同地点、不同类型的工作站上布局摆放不同检查的影像；用户可以预先设定自己所需要的挂片协议，也可以整个系统的所有用户都采用一套预设的挂片协议。

2 挂片协议内部处理流程模式

挂片协议的整个处理流程由三大步骤组成：选择、处理和陈列[1]。选择由挂片协议定义模块来规范，处理和陈列则由挂片协议显示模块来定义。前者是从已有的DICOM影像对象(DICOM Image Object)中挑选影像组(Image Sets)，这一过程由挂片协议定义模块的影像组合序列(Image Sets Sequence)来定义，可以从同一影像对象中选取多个影像组，将其按照N×M分格进行匹配。若要顺利地选用挂片协议，影像文件首先必须提供一致又可靠的标准信息，一般情况下成像设备采用标准的检查描述，在影像文件中插入相应的解剖部位、检查操作和投照位置等信息。

处理流程的第二部分包含过滤、重建、分类及显示要求等操作，将影像组映射成最终的屏幕显示状态，即显示组(Display Sets)。这一过程由挂片协议显示模块所定义,由于多个显示组都可以从同一影像组中选取影像，这是一种1:M的关系。过滤操作由显示模块过滤操作序列(Filter Operations Sequence)定义，可以从影像组中择取部分影像；重建是指诸如多平面重建(MPR)之类从某一容积内重新采样影像的操作；显示模块分类操作序列(Sorting Operations Sequence)用于影像的排序分类；默认显示要求(Default Presentation Intent)由挂片协议显示模块显示要求属性(Presentation Intent Attributes)来定义。显示组犹如承载所有操作完成后最终影像序列的容器，可以将一组影像根据用户的定义呈现在显示器屏幕上。

影像组在屏幕上的呈现模式是由显示组序列项(Display Sets Sequence Item)中的影像幕箱序列(Image Boxes Sequence)所定义的布局信息决定的。一个显示组对映单个影像幕箱序列，一般为单个显示屏(即屏幕上的长方形区域)，但也可以是一组循序排列的影像幕箱。显示环境空间位置(Display Environment Spatial Position)用于指定来自显示组的影像摆放在屏幕上长方形区域中的哪个位置,而影像幕箱序列项参数(Image Boxes Sequence Item attributes)则定义选用哪种交互方式,挂片协议内部处理流程见图1。

图1 挂片协议内部处理模型

3 总结

DICOM挂片协议给医学影像软读片提供了一套中立、通用的挂片协议标准，它适用于不同成像设备，保留了原来显示程序的全部功能，支持浏览既往检查，能够灵活适应不同的应用环境。凭借这一强大工具，用户可以按照其原有的读片习惯定义影像在屏幕上布局的方式和顺序，从而简化操作程序，提高工作效率[2]。通过对DICOM灰阶标准显示功能(Grayscale Standard Display Function)、DICOM软拷贝显示状态(Softcopy Presentation States)，以及DICOM挂片协议信息对象定义(Information Object Definition, IOD)的支持，用户可以在不同的工作站平台上尽可能一致地显示、浏览和保存影像，这有助于在跨平台的应用中确保影像诊断的质量。

参考文献

[1] DICOM Standards Committee.Working Group 11 Display: DICOM Supp 60.Parts 2,3,4,6 Hanging Protocol.ftp:///medical/dicom/final/sup60_ft.pdf.

[2] Luo H,Hao W,Foos DH,et al.Automatic image hanging protocol for chest radiographs in PACS. IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine,2006,10(2):302-311.