刘宗凡:DICOM图像处理

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这里说的图像处理，一方面是指在开发过程中对dicom数据中的图像信息进行提取、生成、调整、重建等操作，另一方面是指传统意义上对图像显示和格式上的处理。

DICOM标准的第十部分（Media Storage/File Format）定义了DCM文件格式和存储介质要求以及图像压缩算法。对于PACS系统而言，这是最高层次的数据安全要求，保证了用户存储数据的持续有效性，使用户的数据使用不再依赖于特定的设备和软件。

影像格式在用户端查看时有两种方案：一种是直接提供DICOM格式影像浏览，另一种是将DICOM影像转换为JPEG等普通图片格式后提供浏览。DICOM影像浏览方式可以提供更为丰富的患者信息及影像相关信息和操作功能（如3D旋转），而JPEG图片浏览方式则可以减少网络带宽占用和加快显示速度，但这样一来又需要对影像进行压缩处理。

DICOM影像在存储时（这里仅考虑磁盘存储方式）也有两种方案：一种是基于文件系统的存储，其优点是实现简单，图像数据以DCM格式存储在磁盘中，升级或更换PACS系统时能顺利实现数据转移，但数据安全性差；另一种是基于数据库的存储，把DICOM数据以BLOB数据块的形式直接写入到数据库中，以统一的方式在数据库中存储患者信息、设备信息和影像信息，还可以使用数据库的压缩和加密技术，这样安全性好，但数据迁移很麻烦。

当DICOM影像采用文件方式存储时，它就是DCM格式文件。这不是一个图像文件，而是包含了多种数据信息在内的专用数据文件，这就给离开专业系统环境的图像浏览带来了难度。要在普通电脑上查看DCM格式文件中的图像，还需要使用DICOM图像浏览软件或者格式转换软件。

DICOM影像查看软件有Sante DICOM Viewer、ezDICOM、DICOM Medical Image Viewer等，DICOM文件格式转换工具有Dicom Digital Jacket、DICOM to Video、MRI Convert等，可以把DCM文件转换成图片或其他格式以方便查看。

使用非DICOM影像设备采集的影像，如果没有DICOM网关设备，也需要进行格式转换，不过这时的转换方向正好相反，是将多幅图片信息及相关数据转换为DCM文件。这种转换一般需要在PACS系统中相关模块的开发中解决，单独进行这样的转换不仅麻烦，而且意义也不大。

DCM文件信息丰富，根据PACS系统的需求，有时也需要对其中的图像信息进行处理，如提取其中的图像生成图片文件，后期调整窗位窗宽，写入多个图片文件到DCM文件等，这些特定的需要常常要用相应的DICOM开发工具包来实现，如DCMTK和mDCM开源库等，配置好后可以在C++或C#中调用。