D I COM医学图像文件格式解析与应用研究
王立功
Research on the File FOrmat Analysis and Application
of DICOM Medical Image
WangLigong
摘要：由于生产医学影像设备的国内外厂商众多，其产品遵守DICOM3．0标准的程度也各不相同，而DICOM3．0
是一个不断扩充和扩展的标准，因此，在进行医学影像处理应一用开发时，一般只能针对特定厂商的设备进行数
据采集和处理，不大可能开发出一个能读取和显示所有医学影像设备中的DICOM 格式图像的工具软件，除非
国内外所有生产医学影像设备的制造商都严格遵守DICOM3．0标准的规定。论文主要探讨了DICOM3．0标准的
产生经过及DICOM 医学图像文件格式的大致组成。通过对DICOM图像文件的剖析，基本解决了医学影像应用
开发的数据接13问题，为进一步针对医学影像处理应用的研究和开发提供了数据准备。
关键词：DICOM3．0标准PACS系统 医学图像文件格式
一
． 引言
从20世纪90年代初开始， 随着计算机技术、通信技术以及网络技术的发展， 图像分析和处理以及
PACS(Picture Archiving and Communication System)在临床诊断、远程医疗以及医学教学中发挥着越来越重要
的作用。PACS是近年来随着数字图像处理技术、计算机和网络技术的进步而迅速发展起来的， 旨在全面解决
医学图像的获取、显示、存储、传输以及管理的综合系统。它主要包括医学图像数据获取、海量数据存储管理、
图像处理和显示、数据库管理以及用于图像数据传输的局域或广域网络等多个方面。而保证PACS成为全开放
式系统的重要网络标准和通信协议则是DICOM3．0(Digital Imaging and Communications in Medicine 3．0)，
PACS要解决的技术问题之一是统一各种数字化影像设备的图像数据格式和数据传输标准，。DlCOM3．0就是一
种新的数字成像和通信的标准，只要遵照这个标准就可以通过PACS沟通不同厂家生产的不同种类的数字成像
设备。目前活跃在国内外医学成像设备市场上的主要生产商以国外公司为主，如GE、Siemens等，国内如东
大阿尔派等也生产CT等设备，但占据国内医学成像设备的市场份额较少，而各国外公司出于市场竞争以及商
业利益等方面的考虑，基本不会公布各自成像设备中的图像文件格式，各个公司垄断着各自开发的有关医学图
像处理应用的开发和销售，所有影像学资料均对外保密。另一方面，这些公司又占据着国内医学成像设备的绝
大多数市场份额。虽然DlCOM3．0标准的出现一定程度上缓解了这种技术壁垒，各公司一方面声称自己的设备
遵循这个标准，而另一方面基于商业机密的考虑又或多或少设置一些技术障碍，并不完全遵循这个标准。这就
为国内从事医学图像应用的众多开发商带来很大难题， 同时，就国内大多医疗单位而言，往往不会只购买一家
公司的医学成像设备，常常是CT设备购买一个公司的产品，而MRI设备则可能会购买另外一个公司的产品，
且购买时间段往往不同，而DlCOM3．0标准每年都会公布一些修改和扩充，国外公司由于是在针对自己生产的
作者简介：王立功 1 9 7 0年生，博士，高级工程师。2 004年1月获东南大学生物医学工程博士学位，2 004年2月起在深圳清华
大学研究院做博士后研究3-作，主要从事计算机图像处理，计算机图形学，PACS，虚拟现实，科学可视化以及机械CAD和专家系统
等方面的研究工作， 已发表论丈1 0余篇 作者单位： 深圳清华大学研究院 通信地址：51 8 O 5 7 深圳市南山区科技园南区清华
大学研究院 电话：0 7 5 5—2 6 5 51 38 7(O) 1 3 7 6 01 O8 94 8(MP)E-maIl：ba sti one1 6 3．com
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设备的基础上进行相关的应用软件开发，因而他们在进行PACS等项目开发时就具有了得天独厚的便利，而这
种情势对国内众多PACS开发商而言则无异于梦魇。
鉴于此，本文试图对DICOM 文件格式进行解析，使其所包含的技术内容尽可能多的得到解释和理解，也
希望就此问题与国内从事相关应用开发工作的同行进行探讨。全文共分五个部分，第一部分简述了对DICOM
格式文件进行解析的必要性，第二部分阐述了DICOM3．0标准的产生过程，第三部分对DICOM格式文件进行
了解析，第四部分论述如何显示DICOM格式的图像，最后是对全文的总结。
二、DICOM3．0标准简介
20世纪70年代随着计算机层析成像技术(Computed Tomography)及其他数字成像技术的发展，一大批数
字成像设备相继应用于临床， 生产这些设备的制造商很多，各制造商都制订了各自不同的图像格式， 由于制定
图像的标准、图像传输方式不可能相同， 因而来自不同制造商的成像设备产生的图像根本不可能互换。
为了统一不同制造商的设备之间的接口标准，美国放射学会ACR(American College of Radiology)和美国
国家电气制造商协会NEMA(National Electrical ManufacturersAssociation)在1983年成立了一个联合委员会，
旨在制订一套医学图像的通讯标准。其主要目标是：(1)提供独立于各设备制造商的数字图像及其相关信息的
通讯标准，促进数字图像的网络化；(2)促进PACS的发展，并扩展PACS与HiS(Hospital Information System)、
RIS(Radiology Information System)等其他医学信息系统的通讯；(3)建立一个广泛的、分布式的诊断信息数据
库，便于处理地理上分散的不同设备问的查询请求。
ACR—NEMA委员会于1 985年正式发表ACR—NEMA1．0版(No．300—1 985)。1 986年和1 988年又分别发布
了DICOM标准的两个修订版。1988年发布了ACR—NEMA2．0标准(No．300—1988)，但由于缺乏有效的网络连
接手段以及技术方面不够成熟，这些规范并没有被广泛采用。ACR—NEMA委员最终在1996年发布了一套新的
规范，并正式命名为DICOM3．0(Digital Imaging and Communications in Medicine 3．0)，此标准一经公布即被
众多影像设备制造商及机构采用，此后，DICOM标准不断吸纳各方反馈的有用信息，从不同专业角度对标准在
深度和广度方面进行扩充，1998年又推出了修订版本， 目前该标准仍然处于不断发展中。ACR—NEMA委员会
每年都会公布一些针对DICOM3．0标准的修改和扩充¨ 。限于篇幅，本文对DICOM3．0标准的具体内容及组成
不作介绍，具体内容参见文献【2】【3】【4】。
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