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DCM(DICOM)醫學影像檔案格式詳解

1、 什麼是DICOM?

DICOM(DigitalImaging andCommunications inMedicine)是指醫療數字影像傳輸協定,是用於醫學影像處理、儲存、列印、傳輸的一組通用的標準協定。它包含了檔案格式的定義以及網路通訊協議。DICOM是以TCP/IP為基礎的應用協定,並以TCP/IP聯絡各個系統。兩個能接受DICOM格式的醫療儀器間,可通過DICOM格式的檔案,來接收與交換影像及病人資料。
目前,DICOM被廣泛應用於放射醫療,心血管成像以及放射診療診斷裝置(X射線,CT,核磁共振,超聲等),並且在眼科和牙科等其它醫學領域得到越來越深入廣泛的應用。

2、DICOM的儲存格式

DICOM檔案的整體結構如圖2.1所示,先是128位元組的導言部分(沒有實際資訊),接著是四個位元組組成的"DICM"字串,然後是若干DataElement元素依次排列直至檔案結束。

DICOM的檔案結構

圖2.1 DICOM檔案儲存結構示意圖

2.1 DataElement的三種結構

DataElement是儲存檔案資訊的主體,DataElement的總體結構如圖2.2所示:
DataElement的結構

圖2.2 DataElement的結構圖

Tag由2 Byte的組號和2 Byte的元素號組成,VR是DICOM特有的值表示法,關於值表示法的解釋見2.3節。按照VR的型別以及是否顯示VR,DataElement又分為三種具體的結構。

  • 顯示VR:VR為OB OW OF UT SQ UN的元素結構
結構組號元素號VR預留值長度資料元素值
位元組數2222(0x00,0x00)4由值長度確定
  • 顯示VR:VR為普通型別時元素結構(少了預留那一行)
結構組號元素號VR值長度資料元素值
位元組數2224由值長度確定
  • 隱式VR
結構組號元素號值長度資料元素值
位元組數224由值長度確定

2.2 DataElement的Tag

DataElement的Tag用於標識Element的資料內容,比如病人資訊、影象的格式等。Tag總共有2000多個,常用的主要組號:0002組描述裝置通訊,0008組描述特徵引數,0010組描述患者資訊,0028組描述影象資訊引數。

Dicom檔案資料中所有dataElement從前到後按tag又可簡單分段:檔案元Tag,普通Tag,畫素Tag。

1) 檔案元Tag(組號+0000):不受傳輸語法影響,總是以顯示VR方式表示,用於定義了傳輸語法;檔案元Tag的dataElement,並沒有多大的意義,它的值長度是整個組所有DataElement的位元組長度,一個Dicom中可以只有一個檔案元Tag,也可以有多個檔案元Tag。
2) 普通Tag:除了檔案元Tag和畫素Tag,其餘的都是普通Tag資料。包括:影象寬,高,資料傳輸格式,病人姓名,病人生日,病歷醫院,病歷科室,病情的描述等等資料;
3) 畫素Tag(7fe0,0010):表示DataElement儲存的是病歷的影象資料。

常用的Tag分類表見文末。

2.3 DataElement的VR

VR(Value Representation)值表示法是DICOM檔案中特有的一種資料型別表示方式,規定了不同資料型別的含義及儲存格,共有27種VR。在隱式VR的結構中會根據元素標識進行判斷。Tag和VR是有對應關係的,每一種Tag其實是有一個固定的VR型別。
27中VR表附在文末。

2.4 DataElement的資料長度

資料長度用兩個位元組儲存了資料元素值的長度,所有DICOM資料元素都應該為偶數長度,若為奇數,追加空格或空NULL。當資料長度為0xFFFFFFFF時,資料一直到截止符為止。

附表:

表1 常用的Tag分類表

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表2 27中VR的含義及資料長度

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參考:
常用Tag和VR表格
DICOM檔案解析
dicom檔案詳細解析