医学数字影像传输系统间互联及互操作性的初步实践

探源

摘要：目的：研究不同来源的医学影像存档与通讯系统(picture archiving and communication systems, PACS)间医学数字影像传输（DICOM）互联和互操作性。方法：在Siemens和GE公司的DICOM影像显示工作站(Magic View 1000与Advantage Windows 2.0)间进行DICOM水平的互联和CT、MR和血管造影的DICOM影像的相互传输和处理操作的分析和测试，包括分析比较DICOM遵从性陈述(DICOM conformance statement)的相关参数；观测系统联接和影像及其相关属性的传送以及 DICOM影像的相互操作和处理。结果：在DICOM conformance statement中被相互支持的影像对象类型(object class)如CT、MR和SC(screen capture)的DICOM信息对象(DICOM information object，包括影像数据及其相关属性)被完整传送，未被Magic View支持的影像对象类型XA（X-ray angiography）则传输失败；除三维功能外，所有后处理功能操作均可直接进行，三维处理功能在进行文件夹转换后亦顺利实现。结论：DICOM 标准是实现不同来源的医学数字影像设备或系统间互联和互操作性最有效的途径。
　　DICOM（digital imaging and communications in medicine,医学数字影像传输）标准为在标准网络框架内不同来源的医学数字影像设备间互联、影像相互交流和操作提供了技术实现的可能性。由于该标准对具体的实现机制并未作强制性规定，允许各医学影像设备商灵活地采用相应亚标准完成对DICOM标准的支持，因此，对不同来源的DICOM影像设备间的互联（interconnectivity)和互操作性（interoperability)及其程度需通过测试才能确定其实际兼容状况。我院构建的DICOM标准PACS（picture archiving and communication systems，影像存档及通讯系统）包括了GE公司和Siemens公司2个不同的PACS亚系统，我们对两者的互联及互操作性作了实测，现报告如下。
材料与方法
一、设备
　　1. Siemens亚系统包括螺旋CT、数字胃肠机、胶片数字化仪、照相服务器、2台影像显示工作站。MagicView1000（以下简称MV，为Siemens医学影像后处理软件平台）安装在2台显示工作站（DRC104和DVC01）内，采用Siemens内部网络协议PACSnet(支持ACR/NEMA 2.0标准）实现网络功能，对DICOM3.0标准的支持则通过加装DICOM网关(DICOM gateway)软件Magic Link(版本VA10A）而实现。该版本的Magic Link支持DICOM storage service class的SCU（service class user）和SCP（service class proveder)，可接收（作为provider)和送出（作为user) 供存储DICOM影像。
　　2. GE亚系统包括数字血管造影机、心脏血管造影机和1台影像显示工作站，该工作站内装有医学影像后处理软件系统Advantage Windows 2.0(以下简称AW），其内置有DICOM3.0接口系统（ID/Net V3.0），亦支持DICOM storage service class（作为SCU和SCP），可直接接收和送出DICOM影像。
　　两个亚系统的DICOM影像通过兼作DICOM网关的MV和AW实现相互交流。
二、测试对象
　　测试的影像包括螺旋CT影像（Siemens Somaton Plus 4A），血管造影影像（GE DLX/LCA）以及AW工作站内预装的CT（GE Hispeed）和MRI（GE Signal l.5T）范例影像。
三、研究方法
　　(1) 比较分析DICOM conformance statement (DICOM遵从性陈述）以评估互联和互操作性的可行性及程度；(2) 通过系统的DICOM 日志文件观察应用间网络连接、DICOM影像传送以及相关的系统消息以监测MV和AW间DICOM互联状态，并利用系统的“dump"功能，比较已传输的影像文件头（image file header)包含的基本特征信息确定DICOM 信息对象(DICOM information object)传输的完整性；(3) DICOM影像互操作性研究，即以MV和AW的所有影像显示、测量和后处理功能对所接收到的DICOM影像进行操作和处理。