Что такое изображение dicom
Файлы формата DICOM
Важно! 
3D-функции Photoshop будут удалены в будущих обновлениях. Пользователям, работающим с 3D-функциями, рекомендуется ознакомиться с новой коллекцией Adobe Substance 3D, которая представляет собой новое поколение 3D-инструментов от Adobe.
Дополнительную информацию о прекращении поддержки 3D-функций Photoshop можно найти здесь: Photoshop 3D | Распространенные вопросы об упраздненных 3D-функциях.
В Photoshop CS6 функциональные возможности 3D были доступны в Photoshop Extended. Все возможности Photoshop Extended доступны в Photoshop. Photoshop не имеет специальной версии Extended.
Сведения о файлах формата DICOM
Стандарт DICOM (сокращенное название Digital Imaging and Communications in Medicine (формирование, передача и хранение медицинских изображений)) является наиболее распространенным стандартом данных медицинских сканирований. Photoshop позволяет открывать файлы стандарта DICOM (с расширением DC3, DCM, DIC или без расширения) и работать с ними. Файлы DICOM могут содержать несколько «фрагментов» или кадров, которые соответствуют различным слоям изображения.
Photoshop считывает все кадры из файла стандарта DICOM и преобразует их в слои Photoshop. Photoshop также способен располагать все кадры в формате DICOM в сетке одного слоя или преобразовывать их в 3D-объем, который можно вращать в 3D-пространстве. Программа Photoshop может считывать 8‑, 10‑, 12‑ или 16‑битные файлы DICOM. Программа Photoshop преобразует 10‑ и 12‑битные файлы в 16‑битные файлы.
После открытия файла стандарта DICOM в программе Photoshop можно использовать любой инструмент Photoshop для настройки изображения, нанесения меток или добавления аннотации к файлу. Например, для добавления комментария к файлу используйте инструмент «Комментарий», для пометки определенной области изображения используйте инструмент «Карандаш», для удаления с изображения пыли и царапин используйте фильтр «Пыль и царапины». Для измерения содержимого изображения используйте «Линейку» или инструменты выделения.
Каждая шкала изменений, присутствующая в файле DICOM, автоматически импортируется вместе с файлом. Если шкала отсутствует, то добавляется пользовательская шкала с масштабом по умолчанию (1 пиксель = 1 мм). См. раздел Задание шкалы измерений.
8-битные файлы DICOM можно сохранять в файл с любым форматом, поддерживаемым Photoshop (16‑битные файлы должны сохраняться в файлах формата DICOM, Large Document Format, Photoshop, Photoshop PDF, Photoshop Raw, PNG или TIFF).
При сохранении файла в формате DICOM все стили слоев, настройки, режимы наложения и маски сохранены не будут.
Открытие файла DICOM
Перед открытием файла формата DICOM необходимо задать вариант открытия кадров DICOM (в качестве слоев, в сетке, как 3D-объем), а также установить параметры (в диалоговом окне «Импорт файла формата DICOM»), сделав анонимными метаданные пациента и отобразив перекрытия. Во время импорта можно выполнять панорамирование, увеличение, а также регулировать окна.
Диалоговое окно импорта файлов формата DICOM также содержит заголовки DICOM — текстовую информацию о файле (размеры, данные о разрешении и сведения о сжатии данных).
С помощью команды «Новый видеослой из файла» можно импортировать последовательность из нескольких однокадровых файлов формата DICOM в один файл Photoshop с несколькими слоями. См. раздел Импорт последовательностей изображений.
Файл формата DICOM открывается специальными программами. Чтобы открыть данный формат, скачайте одну из предложенных программ.
Чем открыть файл в формате DICOM
Файл с расширением DICOM представляет собой полную аналогию DCM формата. Расширения DICOM и DCM – разработка корпорации NEMA (National Electrical Manufacturers Association), специализирующейся на разработке форматов передачи, хранения и просмотра медицинских изображений.
DICOM Image File – медицинский формат представления графических изображений и коммуникационных линий связи. Объектами стандартизации формата DICOM являются результаты проведения диагностики пациента: обследование с применением ультразвукового диапазона частот, компьютерная/резонансная томография, маммография, УЗИ, рентгенография и.т.п. Помимо графических данных, файл DCM может содержать персональную информацию, благодаря которой представляется возможность идентифицировать пациента и сопоставить изображение с конкретным субъектом.
Программы для открытия DICOM
Создание, загрузка и редактирование файла с расширением DICOM возможно в большинстве графических редакторов. Также, с помощью некоторых специализированных программ можно открыть МРТ снимок или посмотреть КТ.
Самое широкое распространение среди них получили следующие программные комплексы:
Каждая из вышеперечисленных графических систем обладает своим уникальным набором инструментов, позволяющих произвести редактирование изображения медицинских диагностических исследований.
Конвертация DICOM в другие форматы
Конвертация файла DICOM (графическое цифровое изображение) в другой формат представления данных предусмотрена в следующих вариациях:
Почему именно DICOM и в чем его достоинства?
Всестороннее диагностическое обследование пациента невозможно без качественно сделанных снимков. Формат DICOM позволяет осуществлять хранение/передачу/обработку графической информации и сопоставлять ее с персональными данными каждого пациента.
Изображение, создаваемое в формате Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM), который был разработан компанией NEMA (National Electrical Manufacturers Association) для обмена и просмотра медицинских изображений, таких как сканированные изображения CT, MRI и изображения ультразвука.
Файлы DICOM могут также содержать данные идентификации для пациентов таким образом, что изображение связано с определенным человеком.
Чем открыть файл в формате DICOM (DICOM Image File)
DICOM Viewer изнутри. Воксельный рендер
Добрый день, уважаемое хабра-сообщество!
Сегодня мне бы хотелось пролить свет на одну из самых неосвещённых тематик на хабре. Речь пойдёт о визуализаторе медицинских радиологических изображений или DICOM Viewer’е. Планируется написать несколько статей, в которых поговорим об основных возможностях DICOM Viewer’а — в том числе возможности воксельного рендера, 3D, 4D, рассмотрим его устройство, поддержку протокола DICOM и др. В этой статье я расскажу о воксельном рендере и его устройстве. Всем заинтересовавшимся добро пожаловать под кат.
Компания, в которой я работаю, имеет большой опыт в сфере разработки программного обеспечения медицинской направленности. С некоторыми проектами мне довелось работать, поэтому хотелось поделиться накопленным опытом в этой области и показать, что у нас получилось. Также хотелось бы воспользоваться случаем и получить обратную связь от врачей-ренгенологов по использованию Viewer’а.
Одним из наших продуктов является DICOM Viewer — просмотрщик медицинских изображений формата DICOM. Он умеет рендерить 2D изображения, строить 3D модели на основе 2D слайсов, а также поддерживает операции как для 2D изображений, так и для 3D моделей. Об операциях и возможностях Viewer’а я напишу в следующей статье. В конце статьи будут указаны ссылки на сам DICOM Viewer с полным функционалом, который описан в статье и на данные для проб. Но всё по порядку.
Представление изображений в медицине
Чтобы представлять как построить 3D-модель, например, головного мозга, из 2D DICOM-файлов, нужно понимать как представлены изображения в медицине. Начнём с того, что все современные томографы (МРТ, КТ, ПЭТ) не производят готовых изображений. Вместо этого формируется файл в специальном формате DICOM, который содержит информацию о пациенте, исследовании, а также информацию для отрисовки изображения. Фактически каждый файл представляет срез (slice) произвольной части тела, в какой-либо плоскости, чаще всего в горизонтальной. Так вот каждый такой DICOM-файл содержит информацию об интенсивности или плотности тканей в конкретном срезе, на основе которой строится итоговое изображение. На самом деле интенсивность и плотность — это разные понятия. Компьютерная томография сохраняет в файлах рентгеновскую плотность, которая зависит от физической плотности тканей. Кости имеют большую физическую плотность, кровь меньшую и т.д. А магнитно-резонансный томограф сохраняет интенсивность обратного сигнала. Мы же будем применять термин плотности, обобщая таким образом выше описанные понятия.
Информацию о плотности в DICOM-файле можно представить в виде обычного изображения, у которого есть разрешение, размер пикселя, формат и другие данные. Только вместо информации о цвете в пикселе храниться информация о плотности тканей.
Диагностическая станция производит не один файл, а сразу несколько для одного исследования. Эти фалы имеют логическую структуру. Файлы объединяются в серии и представляют собой набор последовательных срезов какого-либо органа. Серии объединяются в стадии. Стадия определяет всё исследование. Последовательность серий в стадии определяется протоколом исследования.
2D-рендер
Информация о плотности тканей в DICOM-файле является основой для его отрисовки. Чтобы отрисовать изображение нужно значениям плотности сопоставить цвет. Это делает передаточная функция, которую в нашем viewer’е можно редактировать. Кроме того есть множество готовых пресетов для отрисовки разных по плотности тканей разными цветами. Вот пример передаточной функции и результат отрисовки:
На графике обозначены две точки белого цвета на концах белой линии, что говорит о том, что будет рисоваться только белый цвет. Линия, соединяющие точки, обозначает непрозрачность (opacity), т.е. менее плотные ткани отрисовываются более прозрачными пикселями. Таким образом белый цвет плюс соответствующее значение непрозрачности даёт градации белого, что и видно на картинке. В данном примере показана относительная передаточная функция, поэтому по оси абсцисс отложены проценты. Синим цветом на графике показано распределение плотностей тканей, где каждому значению плотности соответствует количество пикселей (вокселей), приходящихся на данную плотность.
В нашем рендере происходит отрисовка белого цвета с соответствующей прозрачностью на чёрном фоне, чёрный цвет никогда не отрисовывается. Такая схема удобна при отрисовке 3D-модели — воздух имеет небольшую плотность, следовательно отрисовывается прозрачным, поэтому при наложении слайсов через воздух наложенного изображения будет видно нижнее. К тому же, если бы цвет имел не константную характеристику, а линейную (чем характеризуется переход от чёрного цвета к белому), то при перемножении цвета на прозрачность (которая также имеет линейную характеристику) получилась бы квадратичная характеристика, которая отражала бы цвет иначе, что не является верным.
Относительная передаточная функция строится на основе так называемого окна, которое указывает какой именно диапазон плотностей нужно отрисовывать. Окно определяется параметрами Window Width (W) и Window Center (L), рекомендуемые значения которых задаются томографом и сохраняются в файлы-снимки в соответствующих DICOM-тэгах. Значения W и L могут быть изменены в любой момент. Таким образом, окно ограничивает область определения передаточной функции. В относительной передаточной функции аргументы соответствуют относительным значениям, заданным в процентах. Пример передаточной функции показан на рисунке выше со шкалой в процентах от 0 до 100.
Как в случае абсолютной, так и в случае относительной передаточной функции возможны случаи, когда передаточная функция покрывает не все плотности, содержащиеся в файле-снимке. В этом случае все плотности, которые попадают справа от передаточной функции принимают значения самого правого значения передаточной функции, а плотности слева — самого левого значения передаточной функции соответственно.
Пример абсолютной передаточной функции, в которой плотность задана в абсолютных значениях по шкале Хаунсфилда:
Вот пример более сложной передаточной линейной функции, окрашивающей плотности в несколько цветов:
Как и на предыдущем рисунке прозрачность имеет линейную характеристику. Однако для конкретных плотностей заданы цвета. Помимо цвета каждая из этих точек определяет прозрачность (в соответствии с белой линией на графике). В случае 3D-модели каждая из точек также хранит отражательные компоненты. Между конкретных точек производится интерполяция отдельно для каждой компоненты, включая прозрачность, RGB, отражательные компоненты, получая таким образом значения для остальных плотностей.
Прозрачность в передаточной функции не обязательно должна быть линейной. Она может быть любого порядка. Пример передаточной функции с произвольной прозрачностью:
Помимо прочего, на каждом 2D-изображении отрисовывается информация об изображении. В правом нижнем углу рисуется куб ориентации, по которому можно понять как расположен пациент в данном изображении. H – head (голова), F – foot(ноги), A – anterior (анфас), P – posterior(спина), L – left(левый бок), R – right(правый бок). Эти же буквы дублируются в середине каждой из сторон. В левом нижнем и правом верхнем углах для врачей-ренгенологов отображается информация о параметрах томографа, с которыми было получено данное изображение. Также справа рисуется линейка и масштаб одного деления соответственно.
Воксельный рендер
Посколько воксельный рендер является основой для нескольких наших проектов, он представлен в виде отдельной библиотеки. Она называется VVL(анг. Volume Visualization Library). Она написана на чистом С без использования каких-либо сторонних библиотек. VVL предназначена для рендеринга трёхмерных моделей, построенных из данных DICOM-сканеров (МРТ, КТ, PET). VVL использует все преимущества современных многоядерных процессоров для realtime-отрисовки, поэтому может работать на обычной машине, а также имеет реализацию на CUDA, что даёт гораздо более высокую производительность, чем на CPU. Вот пара изображений, полученного рендером на основе данных компьютерной томографии.
В VVL реализован весь процесс отрисовки, начиная с построения модели и заканчивая генерированием 2D изображения. Есть такие фишки как ресэмплинг, антиалиасинг, полупрозрачность.
Воксельная модель изнутри
Воксель — это элемент объёмного изображения, содержащего значение элемента в трёхмерном пространстве. В качестве значения вокселя в общем случае может выступать что угодно, включая цвет. В нашем случае в качестве значения вокселя выступает плотность. Что касается формы вокселя, то в общем случае воксели могут быть кубическими, или представлять собой параллелепипед. У нас воксели представлены в виде кубов для упрощения и удобства работы. Координат воксели не хранят, они вычисляются из относительного расположения вокселя.
По сути, воксель является полным аналогом пикселя в 3D. Pixel (англ. picture element) — элемент изображения,Voxel (англ. volume element) – элемент объёма. Практически все характеристики пикселя переносятся на воксель, поэтому можно смело проводить аналогии, учитывая размерность. Таким образом, воксели используются для представления трёхмерных объектов:
На скриншоте можно разглядеть маленькие кубические воксели. Для хранения плотности в вокселе используется 2х байтовое число. Поэтому можно вычислить размер модели: 2 байта на плотность * количество вокселей. Некоторые воксельные рендеры, помимо сказанного, хранят в вокселе информацию для рендеринга, что требует дополнительной памяти. Практически нами было установлено, что это нецелесообразно и нужные данные выгоднее вычислять «на лету», чем хранить лишние байты.
Представление модели в памяти
Входными данными для воксельного рендера является DICOM-серия, т.е. несколько изображений, представляющих какую-либо область тела. Если изображения одной серии наложить друг на друга в той последовательности и в той плоскости, в которых они были сделаны, можно получить 3D-модель. Представить это можно как-то так:
Поскольку протоколом DICOM чётко не декларируется, в каком тэге хранится величина расстояния между изображениями в серии, приходится вычислять расстояние между изображениями по другим данным. Так, каждое изображение имеет координаты в пространстве и ориентацию. Этих данных достаточно, чтобы определить расстояние между изображениями. Таким образом имея разрешение изображения и расстояние между ними в серии, можно определить размер вокселя. Разрешение изображения по X и Y, как правило, одинаковое, т.е. пиксель имеет квадратную форму. А вот расстояние между изображениями может отличаться от этого значения. Поэтому воксель может иметь форму произвольного параллелепипеда.
Для простоты реализации и удобства работы мы делаем ресемплинг для величины плотности, используя бикубическую фильтрацию (фильтр Митчелла), и получаем кубическую форму вокселя. В случае, если размер пикселя меньше расстояния между слайсами, то мы добавляем слайсы (supersampling), а если размер пикселя больше, то убираем слайсы (downsampling). Таким образом размер пикселя становится равным расстоянию между слайсами и мы можем построить 3D-модель с кубической формой вокселя. Проще говоря, мы подгоняем расстояние между изображениями к разрешению изображения.
Полученные воксели хранятся в структуре, представляющей собой массив, оптимизированный под доступ в произвольном направлении движения, в случае отрисовки на процессоре. Массив разбит логически на параллелепипеды, хранящиеся в памяти непрерывным куском размером
1,5кб при размере вокселя 2 байта, что позволяет поместить несколько близко расположенных параллелепипедов в кэш процессора первого уровня. Каждый параллелепипед хранит 5х9х17 вокселей. Исходя из размера такого параллелепипеда рассчитываются координаты смещений в общем массиве вокселей и сохраняются в 3 отдельные массива xOffset, yOffset, zOffset. Поэтому обращение к массиву происходит так: m[xOffest[x] + yOffset[y] + zOffset[z]]. Таким образом, начиная читать данные в параллелепипеде, мы заставляем процессор положить весь параллелепипед в кэш процессора первого уровня, что ускоряет время доступа к данным.
В случае рендеринга на GPU используется специальная трёхмерная структура в графической памяти видеокарты, называемая 3D-текстурой, доступ к вокселям в которой оптимизируется средствами видеоадаптера.
Рендеринг
Рейтрейсинг — как способ рендеринга. Перемещаемся по лучу с некоторым шагом и ищем пересечение с вокселем и на каждом шаге проводим трилинейную интерполяцию, где 8 вершин представляют середины соседних вокселей. На CPU используется окто-дерево в качестве оптимальной структуры для быстрого пропуска прозрачных вокселей. На GPU для 3D-текстуры трилинейная интерполяция выполняется автоматически средствами видеокарты. На GPU не используется окто-дерево для пропуска прозрачных пикселей, поскольку в случае 3D-текстуры иногда оказывается, что быстрее учитывать все воксели, чем тратить время на поиск и пропуск прозрачных.
В качестве модели освещения используется затенение по Фонгу, которое позволяет сделать изображение объёмным и даёт хорошую картинку и в то же время не мешает работать врачам-ренгенологам. Рейтрейсинг производится с учётом прозрачности вокселей, что позволяет рендерить полупрозрачные ткани.
Рендер поддерживает режимы перспективной
и параллельной проекций
Перспективная проекция более реалистична. Более того, она необходима для виртуальной эндоскопии, о которой расскажу в следующей статье.
Как и обещал ссылки на DICOM Viewer и данные для теста.
Что такое изображение dicom
Универсальные компьютерные сетевые технологии не обладают возможностями подключения различного медицинского оборудования. Поэтому его производители были вынуждены разрабатывать собственные коммуникационные интерфейсы. Однако, в связи с широким спектром используемого медицинского оборудования различных производителей, возникла необходимость в коммуникационных стандартах.
В настоящее время в мире используются различные медицинские коммуникационные стандарты: HL7, IEEE/Medix, X12, ASTM, NCPDP и другие [1]. Они охватывают широких круг задач, от интерфейса с лабораторным оборудованием до обмена информацией между отдельными клиниками. Для обеспечения взаимной совместимости этих стандартов при комитете HISPP (Health Informatics Standards Planning Panel) ANSI был создан подкомитет MSDS (Message Standards Developers Subcommittee). Область медицинской коммуникации была разделена на функциональные задачи, каждой из которых стала заниматься своя рабочая группа, представляющая комитеты по соответствующим стандартам: модель данных – IEEE/Medix, межорганизационный обмен – X12N, внутриорганизационная администрация и заключения – HL7, клинические результаты – ASTM, фармакология – NCPDP, изображения – ACR/NEMA (American College of Radiology / National Electrical Manufactures Association). Для минимального изменения существующих стандартов предполагается на основе общей модели данных специфицировать области, в которых предпочтительно использовать тот или иной стандарт. Так стандарт HL7 предполагается использовать для обеспечения интерактивного обмена данными в госпитальной инфраструктуре, X12 – для работы с медицинской информацией по коммутируемым линиям. В настоящее время ASTM и HL7 уже имеют общий формат для клинических данных, а X12N разрабатывает формат включения сообщений HL7 для внедрения детальных клинических данных в формат X12.
Для передачи изображений наиболее широко используется стандарт DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine), разработанный Американской коллегией радиологии и Национальной ассоциацией производителей электроники (ACR/NEMA). Кроме того, другие коммуникационные стандарты (HL7, X12) используют формат стандарта DICOM для передачи изображений.
1. Возможности стандарта DICOM
На основе стандарта DICOM и типовых сетевых решений, как один из вариантов, рекомендуется 3–х уровневое интеграционное решение, изображенное на рис 1.
Первый уровень охватывает инфраструктуру отдельного отделения, например радиологического. Он связывает различное медицинское оборудование в единую систему. DICOM обеспечивает интеграцию как совместимого с ним оборудования, так и ранних моделей оборудования без коммуникационных возможностей с использованием DICOM–конверторов. Конвертор обеспечивает перевод команд и данных оборудования в формат стандарта, и наоборот. Он может реализовываться на базе универсального компьютера или специализированного микроконтроллера. Оборудование, совместимое со стандартом DICOM, просто подключается к сети. На этом уровне также располагаются различные станции диагностики и анализа. Целесообразно применения отдельного DICOM–сервера для принтера и дигитайзера (сканера).
Второй уровень управляет изображениями, охватывая несколько отделений. Администратор изображений выполняет работу по управлению подчиненными архивами. На данном уровне могут также подключаться различное оборудование и серверы.
Третий уровень служит для управления всей информацией, распределения времени использования оборудования, и т.д. Он обеспечивает выход в радиологическую информационную систему, а через нее и в госпитальную информационную систему.
Остановимся на следующих моментах интеграции – ввод, передача, визуализация и архивация.
1.1. Ввод
1.2. Передача
Для организации передачи данных во внутренней инфраструктуре отделения на основе локальной сети (LAN) предпочтительно использование Ehternet, или более высокоскоростные технологии (Fast Ehternet, ATM, FDDI). Применение в стандарте модели ISO/OSI и протокола TCP/IP обеспечивает подключение практически любых типов платформ: DOS/Windows, Unix, Mac, и т.д.
При соединении удаленных клиник и исследовательских центров через глобальные сети (WAN) ключевыми моментами являются скорость и стоимость. Всеобщее распространение Internet позволяет организовать передачу данных практически в любую точку планеты и добиться требуемого соотношения цена/скорость посредством выбора способа доступа (модем, коммутируемые линии, прямое подключение).
1.3. Визуализация.
1.4. Архивация.
2. Стандарт DICOM версии 3.0
2.1 История создания.
В 1983 году ACR/NEMA сформировала объединенный комитет, поставив себе задачи обеспечения обмена цифровой информацией между медицинским оборудованием различных производителей, разработки принципов работы систем архивации изображений и взаимодействия с другими госпитальными системами.
Первая версия стандарта была опубликована в 1985 году [2]. Она определяла аппаратный интерфейс, минимальный набор команд, правила кодирования и передачи данных, и была применима только для среды с выделенным каналом – для операций в сетевом окружении требовался интерфейсный модуль. В 1988 году вышла версия 2.0 [3], которая уже включала командную поддержку дисплейных устройств, вводила новую иерархическую схему для идентификации изображений и дополняла элементы данных для более детального описания изображений.
2.2 Содержание стандарта.
DICOM v3.0 имеет технологию для уникальной идентификации любой информации при сетевом взаимодействии, а также применяет сжатие изображений по стандарту JPEG [8]. Далее в статье описана третья версия стандарта.
2.2.1 Информационные объекты.
2.2.2 Сервисные классы.
В стандарте SOP–классы подразделяются на нормализованные и смешанные. Нормализованные классы предназначены для выполнения операций над конкретным IOD, в то время как смешанные – над логически связанным набором разнотипных IODs.
2.2.3 Структура сообщений, форматы команд и данных, сервис передачи сообщений DIMSE (DICOM Message Service Element).
Команды служат для спецификации выполняемых операций и установления соединения. Последовательность команд строится из командных элементов, определяемых протоколом элемента DIMSE, аналогично последовательности данных. Командные элементы не имеют поля типа (VR) и передаются в порядке увеличения номера тега, сначала идут младшие байты.
В стандарте зарегистрированы все элементы DICOM–сообщений и уникальные идентификаторы для синтаксиса передачи и SOP–классов. Для элементов определены теги, типы данных и список предопределенных значений (если необходим).
2.2.4 Взаимодействие с моделью OSI и используемые протоколы.
2.2.5. Интерфейс с медицинским оборудованием.
В стандарте определен коммуникационный протокол с выделенным соединением на основе семиуровневой модели ISO/OSI. Он выделяет 3 уровня, перекрывающие модель OSI: физический, канальный и сессии/транспорта/сети (STN) уровни. На физическом уровне данный протокол использует свой собственный 50–ти жильный кабель. Для него определены управляющие сигналы, прерывания, диаграммы состояния, временные параметры и нумерация контактов. На канальном уровне поддерживаются потоки данных, он также следит за статусом интерфейса и ошибками. На уровне STN поддерживаются виртуальные каналы и конвейеризация сообщений по интерфейсу. C введением в DICOM v3.0 поддержки модели OSI и протокола TCP/IP данный интерфейс утратил свою актуальность и используется для подключения DICOM–оборудования 1 и 2 версий стандарта.
2.3 Дополнения к стандарту.
DICOM поддерживает различные форматы физических носителей: дискеты 1.44М, магнитооптические диски емкостью 128М, 650М и 1.2G, а также 120мм записываемые оптические диски (CD–R). В качестве файловой системы используется FAT, совместимая с DOS версии 4.0 и выше.
3. Результаты
Разработана технология поддержки стандарта DICOM в программном обеспечении (ПО). Спецификация стандарта DICOM объединяет информацию и функциональность логическими блоками, поэтому был выбран объектно–ориентированный поход при разработке ПО поддержки DICOM. Основные свойства ООП – инкапсуляция, наследование и полиморфизм, обеспечивают большую структурированность и абстрактность, чем традиционное программирование, и хорошо вписываются в стандарт DICOM. Вся входящая и выходящая информация представляется в виде потоков, что обеспечивает должный уровень абстрагирования от способа получения информации (из сети, с локального диска или оборудования). Минимальной единицей информации в стандарте являются элементы данных, которые реализуют различные типы данных DICOM – текстовые, строковые, двоичные и др. Они реализованы полиморфно и происходят от одного предка, который “умеет” только читать и записывать данные в поток, а также проверять правильность своих данных. Из этих минимальных объектов строятся более крупные – IODs. Они также реализованы полиморфно, т.е. являются наследниками от абстрактного IOD, который уже “умеет” высокоуровнево читать и записывать данные в поток, отображать и вводить данные, и т.д. Наследование позволяет легко расширять функциональность стандартных объектов DICOM и вводить собственные специфичные классы объектов.
В данной реализации содержимое DICOM–файлов и сетевых сообщений представляется классом потока. Методы SOP–классов и соответствующая рабочая информация инкапсулированы в специальные классы, что обеспечивает простоту создания приложений различного назначения. Все объекты являются динамическими, т.е. создаются и уничтожаются на этапе выполнения программ, что позволяет минимизировать затраты памяти и работать с любым количеством экземпляров объекта.
На основе принципов ООП выполнен “словарь” данных (специфицированный в части 6 – Data Dictionry стандарта), являющийся неотъемлемой частью любого ПО для работы с DICOM и позволяющий обеспечить кодирование / декодирование содержимого файлов или сообщений в формате стандарта. Словарь имеет следующие методы – поиск по заданному тегу названия, типа данных, числа возможных значений, предопределенных значений для DICOM–элемента, он также поддерживает добавление новых элементов.
В соответствии с требованиями стандарта реализован DICOM–сервис верхнего уровня для протокола TCP/IP на основе стека РС/ТСР 3.0 для DOS фирмы FTP Software. Ведется перенос данного сервиса на базе спецификации WinSocket в среду Windows.
Создано ПО (для среды DOS) редактирования и просмотра файлов в формате DICOM c простым графическим интерфейсом, работающее как в реальном, так и в защищенном (DPMI) режиме. Частично данное ПО реализовано и для Windows.
Для обеспечения независимости от конкретной платформы ведется работа по переносу технологии работы с DICOM–информацией на язык Java.
4. Выводы.
Совершенно очевидно, что на сегодняшний день DICOM является хорошо проработанным стандартом, на который имеет смысл ориентироваться российским разработчикам. Начиная с создания простейших DICOM–конверторов, а также серверов архивации и печати, постепенно переходя к полноценным DICOM–решениям. Работы в этом направлении ведутся в Московском Государственном Институте Электронной Техники.