·228·价值工程基于DICOM标准的医疗影像管理系统的设计与实现DesignandImplementationofMedicalImageManagementSystemBasedonDICOMStandard吴志福WUZhi-fu石家庄050000）（石家庄职业技术学院，（ShijiazhuangUniversityofAppliedTechnology，Shijiazhuang050000，China）摘要院医学影像存档与通讯系统（PACS）是医疗工作数字化的支撑，此系统遵循DICOM3.0标准，本文研究的PACS系统是在综采用C/S模式进行开发的一个数字化医院的适用的软件，完成合调研了医院相关科室的工作流程后，结合国内小型医院的实际需求，采用SQLSever2005作为后台数据库了医院中影像数据的存储、传递和显示。本软件使用Visualstudio2008作为本系统的开发工具，环境。Abstract:ThemedicalPictureArchivingandCommunicationSystem(PACS)isthesupportofdigitalizationofmedicalwork.ThissystemfollowstheDICOM3.0standard.ThePACSsystemstudiedinthispaperisasoftwarefordigitalhospitaldevelopedbyC/Smodewiththecombinationoftheactualdemandofdomesticsmallhospitalsafteracomprehensivestudyoftheworkflowofhospital-relateddepartmentsanditcompletesthestorage,deliveryanddisplayoftheimagedatainhospital.ThissoftwareusesVisualstudio2008asthedevelopmenttoolofthissystemandappliesSQLSever2005asthebackgrounddatabaseenvironment.关键词院PACS；DICOM3.0；C/S；软件设计Keywords:PACS；DICOM3.0；C/S；softwaredesign中图分类号院TP311.52文献标识码院A文章编号院1006-4311（2017）28-0228-020引言借助于各类大型医疗设施所形成的影像，包括MRI、（医用磁共振成像设备）DR（数字摄影设备）、ECT（发射单、光子计算机断层扫描仪）DSA（旋转数字减影血管造影）、CT（X射线计算机断层摄影设备）等，医生可以更好地在医医学研究者也可以更好地进行医疗诊治方面为病人服务，学科研以及教学。但是经调研发现，这些医疗设备所产生的影像的主要存储介质仍旧以胶片居多，使用胶片存储影当由于各种需要检索像资料的方式产生了一系列的问题，且在储藏过程中胶片容易出现目标资料的时候费时费力，从而导致其信息的完整性遭到破变质、损坏、丢失等问题，坏。时至今日，胶片影像还存在质量差和传递速度慢等劣已经无法满足当代临势，很难实现多个专家的异地会诊，床要求。在这种形势下，PACS系统应运而生，有效解决了经调研发现，上述模拟医学影像体系中的问题。PACS同过去相比已经发生了较大变化，过去是单纯的医学影像读现在已经实现了与RIS系统、取、分析、存储、通信，HIS系统的联合使用，形成了Hi-PACS（Hospitalintegrated包括开放性PACS）等新的理论基础，具备了诸多新特点，框架、DICOM标准、模块化的组成、放射信息系统（HIS/RIS）、整合医院信息系统等。1总体方案设计归档系统、显示医学影像信息系统有数据采集系统、系统、输出系统和通信系统等组成。由于医院对PACS系其统所需功能不同，PACS的构架分为了多种不同的模式，一般情况下，组成部分也不完全相同。PACS系统应当由由要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要基于DICOM标基金项目院石家庄市科技局课题论文，项目名称：准的医疗影像管理系统的研究，项目编号：141012763。（1978-）研究方向为计算机作者简介院吴志福，男，河北唐山人，应用。分布在不同位置或地区的医以下三个结构组成整个系统：生工作站、不同的医学成像设备、用于储存影像的一个或多个影像存储服务器。PACS多数情况下是布置在一个局域网的网络体系，因此其在部署的过程中主要采用了星型拓扑结构，通信工程则采用建立在TCP/IP通信协议基础上的DICOM通信。2系统硬件模块存储、PACS系统能够完成影像的获取、传送、显示以及管理等功能，因此整个系统的硬件模块基本上可以分为网络及通信系统、影像工作站系统、影像硬拷贝输出系统三个模块。影像后期处理工作影像工作站系统分为诊断工作站、影像的诊断工作站主要负站与影像浏览工作站三个部分。责提供诊疗过程中的人机交互界面和影像拷贝的显示界不同的诊疗工作需要不同面，显示分辨率是其中的重点，和的分辨率，大致可以分为1024*1024（简称1KB视窗）4096*4096（简称4KB视窗）两种不同的情况。影像后处理工作站主要的功能是对医学影像的后处理操作提供辅助对图像进行各种不支持，用户可以根据医学研究的需要，同的调整。影像浏览工作站主要的用途是非诊断过程中的医学影像浏览。3系统软件设计系统软件的设计主要是针医学影像诊断工作站中医学影像显示与处理，其主要内容包括用户信息管理、文件图像操作三个部分。操作及图像显示、3.1DICOM文件操作及图像显示模块此模文件操作及图像显示模块是本系统的核心模块，块负责完成DICOM文件的读取以及读取文件后的影像显因此本模块示，并允许用户对影像进行多种不同的操作，主要分为文件读取显示以及图像操作两个部分。ValueEngineering文件读取显示完成DICOM文件的读取，在此期间需要完成文件类型的判定，网络流数据读取的字节顺序的判定，传输方式的判定以及象素数据的压缩方式的判定，根据这些判定结果完成影像象素属性信息及象素数据的读取，数据读取完毕后进行象素数据的格式转换，将数据内容转换为最终呈现给用户的图像展现在显示器上。其中像素数据的读取和格式转换是本系统研究中的重点。CT影像为例进行像素信息读取和格式转换。下文以大小，淤根据所计算出来的象素数据的大小来分配内存空间在获取象素信息的时候，首先需要计算象素数据的读取象素数据，本系统在计算时，采用公式（1）计算（以字节为单位SamplesPerPixel伊BitsAllocated衣8PixelDataLength）：=NumFrame）]伊[Width伊Height（1）伊说明：配比特；PixelDataLengthSamplesPerPixel：象素数据的大小；：每个象素的样本；BitsAllocatedHeight：影像：分的高；Width：影像的宽；NumFrame：文件所包含的影像的帧数。不同的灰度的象素依照矩阵形式排列构成。于电脑中存储的CT影像文件是由一些由黑到白的CT影像要直通过显示器显示给用户作为直观的参考，必须对构成图像的象素数据做转换，最终显示到显示器上，在这过程中，需要统一像素的位数，调整像素的取值范围，最终才能形成显示器能够显示的图形文件格式。首先，需要将系统中文件的所有象素数据统一转换为8位。其次，CT影像在系统中存储的时候，所有象素数据的原始象素值的分布范围一般为-1000耀1000，经过上步转换后，统一转换为使用8位二进制即一个字节，这一个字节就表示一个象素，因此，必须将象素的取值范围统一在0耀255之间，因此需要进行象素的取值调整，在像素取值的调整过程中，采用公式（2）来进行调整。Pixel=扇（设设oldPixel-MinPixel）伊[255衣（MaxPixel-MinPixel）缮设
（]0燮Pixel燮255）设设
墒设设设0255（（Pixel约0Pixel跃255））（2）其中，MaxPixel—象素数据中的最大值；MinPixel—象素数Pixel—调整后的象素数据。据中的最小值；oldPixel—未经调整的象素数据；在开发过程中所使用的开发环境并不能对DICOM影像数据进行直接的显示与处理，因此在进过上述转换后工作，转换后的象素数据还必须进一步的进行转换，本系统采用的方式是将像素数据统一转换为采用IndependentDIB（和处理。Bitmap）格式实现的影像，并进一步进行显示Device原3.2图像操作模块进行显示和处理将图像数据读取并成功显示到显示器上后，系统还需要为医疗工作者提供进一步的图像操作，比如影像窗宽/窗位的调节、影像的镜像、影像的旋转、影像的反色、放大、遮拦，伪变色变换等操作。本文就图像的镜像操作·229·作出说明。影像的镜像分为两种不同的镜像：水平镜像和垂直镜像。以垂直镜像为例，对高度为H，宽度为W的影像，进行垂直镜像的方法如下如下：垂直镜像中原影像中坐标为（x，y）的象素经水平镜像后坐标变为u越x（u其用矩阵表示为：；v越H原y，v）时，变换坐标变换公式为：（3）[uv1]=[xy1]-1000（4）1所示。系统完成后，CT影像进行垂直镜像的显示效果如图蓘0Height101蓡图13.3用户信息管理模块本系统需要用户信息管理模块，完成对用户信息的管理和对操作人员的监控，以实现医院的责任管理制度。4系统测试与分析本系统完成后进行了部署，服务器端硬件环境采用医院HIS服务器，运行多项服务，本系统只是其中一项服务，软件配置的操作系统为WindowsServer2003R2版本,数据库平台采用MicrosoftSQLServer2005开发版。客户端硬件环境采用IntelCore2DuoCPU，2G内存，显示器灰度256级，240G硬盘，软件采用WindowsXPSP3操作系统。本系统完成之后，支持多用户同时登陆且多功能项同时开启，在系统写运行过程中未出现死机、服务速度不可忍受等不可控制的系统级问题；用户操作界面方便简洁，友好的用户等待提示方便了医务工作者更好地为患者服务；系统的整个操作流程遵循了常规操作，符合绝大多数用户的操作习惯，在一定程度上解决了医疗工作中影像资料传输、存储、显示等问题。参考文献院医用影像学，[1]凌寿佳，2009莫焱，黄邻彬援放射科PACS的管理与维护[J]援现代设计[2][J]援胡宝梅，朱俊（4）援基于：2-255援DICOM医学图像的传输和查询系统的像显示及其调窗方法研究[3]姜睿智，中国医学物理学杂志，岳秀艳，史廷春2009[J]援计算机系统应用，援基于，26（DCMTK2）：1080-1083援的2009DICOM，18（5）医学图185援：182-分步实施[4]罗敏，[J]援中华放射学杂志，王小林，罗松等援图像存储与传输系统的总体设计与2002，36（9）：837-840援（
