基于Web服务的DICOM应用实现

许园甫，黄廷磊，熊川

1.桂林医学院 信息中心，广西 桂林541004；2.桂林电子科技大学 计算机与控制学院，广西 桂林 541004

基于Web服务的DICOM应用实现

许园甫1，黄廷磊2，熊川1

1.桂林医学院 信息中心，广西 桂林541004；2.桂林电子科技大学 计算机与控制学院，广西 桂林 541004

本文主要描述了通过Web访问DICOM持久型对象的实现方法和运行机制，并在此基础上提出了一个基于Web服务的DICOM应用运行模型。

PACS；Web；DICOM；WADO

医学影像归档与通信系统（Pictures Archiving and Communication System，PACS）是应用网络技术、计算机技术和通讯技术，遵循DICOM（Digital Image and Communication in Medicine，医学数字图像与通信）唯一标准，实现医学图像的数字化显示、存储和传输的综合系统。PACS的目标是实现医学影像在医院内外的迅速传递和分发，医生或病人能随时随地获得所需要的医学影像[1]。此外，借助计算机技术，可以对图像进行分析、计算、处理，得出相关的完整数据，为医学诊断提供更客观的信息。

随着互联网技术的进一步发展，PACS系统不应该仅仅满足医院内部的需求，医学影像的广域共享、远程影像教学和远程会诊都是当今PACS系统应用发展的方向。其中医学图像网络是当前PACS与网络技术相结合的前沿课题，利用网络技术把多个医院异构的PACS系统连接在一起，使之成为一个支持信息共享、协同工作、知识发现的临床应用环境，为远程医疗奠定基础。为了建立医学图像网络平台，首先要解决的关键技术就是基于Web服务的DICOM应用的实现。

1 通过Web访问DICOM持久型对象

DICOM是目前医学影像领域的国际工业标准，几乎所有的新医疗设备都支持DICOM标准，DICOM标准为PACS的开放性和可扩展性提供了强有力的保证，是PACS成功运行的关键。“通过Web访问DICOM持久型对象（Web Access to DICOM Persistant Object，WADO）”是最新的DICOM标准中新增加的内容，说明了基于Web的DICOM应用如何访问和表示DICOM持久型对象。所谓的持久型对象是指一个合成的SOP（Service/Object Pair，服务/对象对）实例，也就是DICOM标准中一个服务提供者和一个服务请求者之间传输的一个合成IOD（Information Object Definition，信息对象定义）模块。一个IOD是一组描述现实世界的相关信息实体的集合。一个IOD可能只包含一个信息实体，也可能包含多个信息实体，前者称为标准IOD，后者称为合成IOD[2]，通常可以是医学图像或诊断报告。

在基于Web的DICOM应用中，客户端通过HTTP/HTTPS协议来获取DICOM持久型对象，而服务器端是基于Web的DICOM服务器，主要负责管理DICOM持久型对象，同时能够接受客户端的请求并发送对象[3]。典型应用如图1所示：

图1 基于Web的DICOM应用

(1) HTTP请求。HTTP请求使用GET方法请求DICOM对象，并将相应的请求参数发送至Web服务器，表明客户端需要的DICOM对象及其格式。GET方法中的“Accept”字段指定客户端可以接受的媒体类型，表示形式一般为“*/*”。

(2) HTTP应答。Web服务器接受并处理客户端的请求，从数据库中检索需要的DICOM对象，从中提取相关的信息并建立HTTP应答，将对象发送至客户端。HTTP应答返回的内容为DICOM标准中支持的文件类型。

为了支持多媒体数据类型，HTTP协议中使用了附加在文档之前的MIME（多功能网际邮件扩充协议）数据类型信息来标识数据类型。WADO中HTTP请求所支持的对象类型包括：①单帧图像对象，MIME类型标识可以是“application/dicom”、“image/jpeg”等；②多帧图像对象，MIME类型标识可以是“video/mpeg”、“image/gif”等；③文本对象，即SR（Structured Reports，结构化报告）文档，MIME类型标识可以是“application/dicom”、“text/html”等；④其他DICOM标准定义的对象类型，MIME类型标识是“application/dicom”。

WADO定义了HTTP协议中的URL（Uniform Resource Locator，统一资源定位）传输语法格式为：http://?[4]，例如：

WADO中HTTP请求包含的参数分为两种：支持所有DICOM持久型对象的参数和支持DICOM图像持久型对象的属性参数。前者类型参数包括：①请求类型，参数名为“requestType”，目前在应用中规定值必须是“WADO”；②病例唯一标识、检查序列唯一标识、对象唯一标识，这三种标识必须在提交请求时明确给出，参数名分别是“studyUID”、“seriesUID”、“objectUID”；③ MIME 应答类型，参数名为“contentType”，因为在GET方法中的“Accept”字段已经指定客户端可以接受的媒体类型，所以这个参数不一定是必需的。支持DICOM图像持久型对象的属性参数主要是针对WADO的单帧或多帧图像对象，常用的有：图像像素行数目（Number of Pixel Rows）、图像像素列数目（Number of Pixel Columns）、图像窗位（Window Center of the Image）、图像窗宽（Window Width of the Image）等。如果contentType指定的媒体类型是“application/dicom”，这些参数就不是必需的。

通过上面的分析可以看出，WADO详细描述了如何使用HTTP传输医学图像和其他数据的方法，为建立Web服务的DICOM应用提供了底层的对象、消息传输标准和机制。

2 基于Web服务的DICOM应用

根据前面介绍的WADO中描述的DICOM运行机制，我们提出了一个基于Web服务的DICOM应用的实现框架，如图2所示：

图2 基于Web服务的DICOM应用的实现框架

实际应用中可以把两个服务器部署在一起，提供DICOM服务和客户端的请求应答服务。实现步骤：

(1)支持Web浏览器通过互联网连接；

(2)把来自客户端浏览器的HTTP请求转译成DICOM请求；

(3)支持DICOM 查询SOP从PACS检索获取医学图像和其他数据，支持DICOM存储SOP对SR文档的保存；

(4)提供将DICOM数据（图像和SR文档）转换到HTTP的机制。

当用户想通过客户端浏览器访问PACS服务器中管理的医学图像和数据时，浏览器会通过MIME消息发送一个HTTP请求给Web服务器，请求服务器发送相关的DICOM对象。Web服务器解码来自浏览器的请求消息URL，根据传递的请求参数经DICOM接口从PACS服务器中检索相应的DICOM对象，并通过HTTP响应将DICOM文件传输至客户端浏览器解码显示。具体传输过程中的信息描述和传输机制在前面的WADO分析中已经详细论述过。这个实现过程显示了通过Web方式可以直接获取DICOM标准的医学图像和数据，中间不再需要进行文件格式的转换，保证了用户对医学图像数据精确处理的要求。

3 结束语

基于Web服务的DICOM应用实现为医学网格的建立提供数据通信、交换平台，同时也为PACS系统与其他医院信息系统的融合提供了异构平台之间的数据接口，提高了PACS系统得可扩展性。

[1] 蔡光东.基于Web的DICOM标准医学影像浏览方法的实现[J].福建电脑,2007(3):16-17.

[2] 贾克斌.数字医学图像处理、存档及传输技术[M].北京:科学出版社,2006.

[3] 金海,章亲,王乘,等.中国教育科研网格图像处理网格应用平台设计规范[M].北京:清华大学出版社,2006.

[4] National Electrical Manufacturers Association.Web Access to DICOM Persistent Objects(WADO). PS 3.1-2004[S].

Application Implementation of DICOM Based on Web Service

XU Yuan-fu1,HUANG Ting-lei2,XIONG Chuan1
1. Information Center,Guilin Medical College,Guilin Guangxi 541004,China;2.Computer and Control Engineering College,Guilin University of Electronic Technology,Guilin Guangxi 541004,China

This paper describes the implementation method and operational mechanism of Web Access to DICOM Persistant Object(WADO) ,on the basis of which a operational model of application of DICOM based on Web is presented.

PACS; Web; DICOM; WADO

1674-1633(2010)04-0039-02

2009-10-10

2010-01-04

作者邮箱：xuyuanfu@glmc.edu.cn

TP393.04

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.04.015