医学数字影像传输系统间互联及互操作性的初步实践

至该文件夹后，再重调用各三维处理功能，则最大信号强度投影MIP、多平面重建（MPR）和三维表面重建处理均顺利通过测试。

表2　DICOM影像在MV（Magic View 1000）和AW
(Advantage Windows 2.0)上相互处理的结果

　应用功能  MV  AW  　应用功能  MV  AW 
影像处理    影像评价 
　加/减影处理  +  N  　角度测量  +  + 
　　(add/sub) 
　边缘强化  +  N  　影像注释(annotation)  +  + 
　旋转和镜像  +  +  　距离测量(distance)  +  + 
　影像联接(link)  +  N  　剖面CT值分布(profile)  +  N 
　放大(zoom in/out)  +  +  　兴趣区统计学分析  +  + 
　放大镜(magnify glass)  +  +  　像素透镜(pixel len)  +  N 
　卷动影像(scorolling)  +  +  三维(3D)影像处理 
　窗宽/窗位  +  +  　最大信号强度投影(MIP)  ±  N 
 　多平面重建(MPR)  ±  N 
　3D 表面重建(SSD)  ±  N

注：+ 测试成功；±经转换后测试成功；N无此功能

讨论
　　一、实现不同来源的医学成像设备的互联和影像的互操作性，是发展DICOM标准最根本的目的［1-3］
　　影像设备的多源性是医学影像学科普遍具有的特点，是实现医学影像学环境网络化所面临的最大挑战［3］，亦是长期制约PACS成为开放系统的关键因素。DICOM3.0标准的基本目标即实现不同医学影像学系统和设备间的完全互联和影像的互操作性，为医学影像网络化发展开拓了广阔的前景。所谓DICOM互联系指应用实体(appilcation entity，如MV和AW)间建立联接，并以遵从DICOM协议的方式交换DICOM信息(DICOM messag)。DICOM影像互操作性指应用实体间相互处理和操纵DICOM影像的能力(包括简单的窗宽/窗位调节到复杂的三维重建)，通常称为功能互操作性(functional interoperability)。由于DICOM3.0标准并未明确规定DICOM信息模式(DICOM information mode)中的信息对象的调用方式，使不同的医学影像产品商提供的医学影像应用软件在实现对DICOM影像的处理和功能操作的方式上可能存在差异［4］，因此，需进行实测研究才能确定不同来源的影像设备间DICOM影像互操作性及程度。
二、研究DICOM conformance statement 是确定互联性和互操作性的首要步骤
　　任何被声称支持DICOM标准的医学影像设备，必须提供其相应的DICOM conformance statement文件［1］，通过比较研究此文件，用户即可初步确定两个DICOM设备间的互联性和某些简单的应用功能的互操作性。研究的要点着重于两方面：(1) SOP(service object pair) class 支持范围。MV与AW之间能够直接实现互联和CT、MR DICOM影像的互传，皆因Magic Link 和ID/NET3.0都支持CT、MR storage class 的SOP；而对于血管造影影像，则因Magic Link 不支持XA storage class，不能直接由AW传至MV， DICOM互联过程被中断，只有当转换为SC class，满足了Magic Link所支持的SOP class后才能被成功地传送。一个医学影像应用实体能提供至少一个SOP(譬如CT storage class)，即可声称为“full DICOM”。由此可见，声称full DICOM的影像设备间，并非一定能实现DICOM水平的互联。因此，SOP class支持范围是决定互联性的关键。(2) 确定遵从性水平(conformance level)。DICOM标准第3部分将遵从性规定为3个水平层次，即level 0、1、2：level 0仅支持部分用户定义的影像属性；level 1支持DICOM IOD（information object definition）的Type 1和Type 2属性；level 2则充分支持所有IOD 和Type 1、Type 2、Type 3属性［4］。Magic Link VA10A和ID/Net3.0均提供了完全的 level 2支持，这是两者间互操作性的理论保证，因此遵从性水平是确定DICOM影像互操作性的基础。
三、DICOM信息对象完整传送是实现互操作性的关键［5］
　　在充分支conformance level 2的两个应用实体间成功地完成DICOM信息对象的传送，应能满足实现常规的影像显示、测量和评价等功能互操作性要求。但是，对于复杂的功能操作，如三维重建，由于其可能要求某些影像采集设备特定的和比较精确的几何参数定义（如空间坐标系统和参照系统等），因此，其互操作性需测试后

才能确定。在我们的测试中，在初始文件夹(folder)中调用三维处理功能失败，拷贝至应用软件环境中重建的文件夹后则处理成功，说明 MV的三维影像处理功能所要求的相关属性和参数均已被完整地传输和转换，初次调用处理失败，可能是应用软件系统对影像文件管理方式实现的差异或不足所致。
　　我们对MagicView 1000和Advantage Windows 2.0间DICOM互联和DICOM影像互操作性测试的实践表明，DICOM标准是完成不同来源的医学数字化影像系统间互联和影像互操作性最直接、最有效的手段。可实现很好的相互兼容性。

参考文献

1　Bidgood WD, Horii SC, Prior FW， et al. Understanding and using DICOM, the data interchange standard for biomedical imaging. J Am Med Informat Associat, 1997, 4:199-122.
2　Mattheus R. European standardization efforts: an important framework for medical imaging. Euro J Radiol, 1993, 17:28-37.
3　Horii SC, Bidgood WD. Network and ACR-NEMA protocols. RadioGraphics, 1992,12:537-548.
4　Bidgood WD, Horii SC. Introduction to the ACR-NEMA DICOM standard. RadioGraphics, 1992,12:345-355.
5　Lou SL, Hoogstrate DR, Huang HK. An automated PACS image acquisition and recovery s

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