理解DICOM格式：编程与图像处理

"这篇文档主要介绍了DICOM文件格式，包括其结构、组成模块以及与医学图像处理相关的细节。DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）是医学领域广泛使用的标准格式，用于存储、交换、打印和呈现医学图像。" 在 DICOM 格式中，每个图像文件由两大部分构成：header 和 pixel data。Header 包含了关于图像的元数据，如患者信息、研究详情、系列描述等，而 pixel data 存储了实际的图像像素值。与常见的图像格式如 BMP、JPEG 或 TIFF 相比，DICOM 的 header 更加复杂，包含了更丰富的临床信息。 DICOM 数据结构基于一种层次化的概念，由四个主要的信息实体（IE）构成： 1. Patient()：代表患者信息，包括患者的姓名、性别、出生日期等基本资料。 2. Study()：表示一次诊断研究，可能包括多个系列的图像。 3. Series()：在一次研究中，同一类型的图像序列称为一个系列，比如不同角度的X光片。 4. Image()：单个图像，每个图像都是 Series 中的一个成员。 每个 IE 都对应一组模块（Module），每个模块又包含一系列属性元素（Attribute Element）。例如，对于 CR 图像（Computed Radiography），相关的模块有： - PatientIE：包括 PatientModule，提供患者基本信息。 - StudyIE：包括 StudyModule 和 PatientStudyModule，描述研究信息及其与患者的关系。 - SeriesIE：包括 GeneralSeries、CRSeries 和 GeneralEquipment，定义系列的详细属性、CR 特性和设备信息。 - ImageIE：包括 GeneralImage、ImagePixel、Contrast/bolus 和 CRImage，涵盖了图像的通用属性、像素数据、对比增强信息及CR特定信息。 DICOM 元素由四部分组成：group tag、element tag、length 或 VR/length、以及数据。Group tag 和 element tag 是 16 位的标识符，用来唯一确定一个元素；length 或 VR/length 描述元素的数据长度；数据部分则包含实际的值。 为了正确解析 DICOM 文件，需要了解 Part 5 中定义的元素（Element）详细规范，包括元素类型（如 Type 1、1C、2、2C 和 3），不同类型元素的强制性要求和可选性。例如，示例中的元素 {0x0008,0x0005} 表示特定的字符集（CS VR），其值为 "ISO_IR100"，表明该文件遵循的字符编码。 总结来说，DICOM 格式是医学图像处理的关键，它不仅存储图像数据，还包含了丰富的临床和诊断信息。理解并能够处理 DICOM 文件对于医疗影像分析、诊断支持系统以及远程医疗等领域至关重要。