Luận văn Truyền dữ liệu theo chuẩn dicom

MỤC LỤC

TRANG BÌA . . . . i

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP .

LỜI CẢM ƠN . . . . iii

TÓMTẮT . . . . iv

ABSTRACT . . . . v

MỤC LỤC . . . . vi

DANH SÁCH HÌNH V Ẽ . . . xii

DANH SÁCH CÁC T Ừ VIẾT TẮT . . . xiv

PHẦN MỞ ĐẦU . . . . 1

CHƯƠNG 1 GI ỚI THIỆU TỔNG QUAN . . 4

1.1. Khái niệm . . . . 5

1.2. Lịch sử phát triển của DICOM . . . 5

1.3. Nhu cầu thực tế . . . 6

1.4. Mục đích của chuẩn DICOM . . . 6

CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC CỦA CHUẨN DICOM . . 8

2.1. Quy chuẩn(PS 3.2: Conformance) . . 9

2.2. Định nghĩa đối t ượng thông tin (PS 3.3: Information Object Definitions) . 25

2.3. Các đặc tả về lớp dịch vụ (PS 3.4: Service Class Specifications) . 27

2.4. Cấu trúc và các ngữ nghĩa dữ liệu (PS 3.5: Data Structure And Semantics) . 28

2.5. Từ điển dữ liệu (PS 3.6: Data Dictionary) . . 28

2.6. Trao đổi thông điệp (PS 3.7: Message Exchange) . . 29

2.7. Hỗ trợ giao tiếp qua mạng đối với việc trao đổi thông điệp (PS 3.8: Network

Communication Support For Message Exchange) . . 30

2.8. Hỗ trợ giao tiếp điểm –điểm cho sự trao đổi thô ng điệp (đã bị lỗi thời) (PS

3.9: Retired (Formerly Point –To –Point Communication Support For MessageExchange)). . . . 31

2.9. Lưu trữ thiết bị v à định dạng tập tin (PS 3.10: Media Storage And F ileFormat) . . . . 31

2.10. Các khung ứng dụng l ưu trữ thiết bị (PS 3.11: Media Storage ApplicationProfile) . . . . 32

2.11. Các hàm lưu tr ữ và định dạng thiết bị cho sự trao đổi dữ liệu (PS 3.12:

Storage Functions And Media Formats For Data Exchange) . . 34

2.12. Hỗ trợ giao tiếp điểm –điểm đối với việc quản lý in (đ ã lỗi thời) (PS 3 .13:

Retired (Formerly Print Management Point -To-Point Communication Support)) . 35

2.13. Hàm hiển thị chuẩn thang xám (PS 3.14: Grayscale Standard DisplayFunction) . . . . 35

2.14. Bộ các chuẩn về bảo mật v à quản lý hệ thống (PS 3.15: Security Profile

And Management Profile) . . . 35

2.15. Nguồn tham chiếu nội dung (PS 3.16: Content Mapping Resource) . 36

2.16. Thông tin giải thích (PS 3.17: Explanatory Information) . 36

2.17. Truy xuất web đến các đối t ượng nhất quán c ủa DICOM (PS 3.18: Web

Access To DICOM Persistent Objects (WADO)) . . 36

CHƯƠNG 3 CÁC ỨNG DỤNG PHÂN BỐ DICOM . . 38

3.1. Xử lý phân bố . . . 39

3.2. Các khái niệm chung về DICOM . . . 43

3.2.1. Các lớp dịch vụ v à các lớp SOP (Service Classes v à SOP Classes) . 43

3.2.2. Các định nghĩa đối t ượng thông tin (Information Object Definitions) . 44

3.2.3. Thuộc tính (Attributes) . . . 46

3.2.4. Các nhân tố dịch vụ (Service Elements) . . 47

3.2.5. Các đối tượng SOP (SOP Instances) . . 48

3.2.6. Nhận dạng (Identification) . . . 49

3.2.7. Mối liên hệ (Relations) . . . 50

3.2.8. Kiểu dữ liệu (Value Representation) . . 50

3.2.9. Cú pháp truyền (Transfer Syntax) . . 51

3.3. Tổng quan . . . . 51

3.4. Các khái niệm mạng DICOM (DICOM Network Concepts) . 53

3.4.1. Thực thể ứng dụng (Application Entity) . . 53

3.4.2. Địa chỉ đại diện (Pr esentation Address) . . 54

3.4.3. Thỏa thuận kết nối (Association Negotiation) . . 55

3.4.4. Ngữ cảnh đại diện (Presentation Context) . . 55

3.4.5. Các giao thức mạng (Network Protocols) . . 56

3.4.6. Ngăn xếp giao thức TCP/IP (TCP/IP Protocol Stack) . 57

3.5. Các khái niệm thiết bị l ưu trữ DICOM (DICOM Storage Media Concepts) . 60

3.5.1. Lớp dịch vụ l ưu trữ thiết bị (Media Storage Service Class) . 61

3.5.2. Định dạng tập tin DICOM (DICOM File Format) . 62

3.5.3. Định dạng th ư mục DICOM (DICOM Directory Format) . 63

3.5.4. Thiết bị vật lý (Physical Medium) . . 63

3.6. Các lớp dịch vụ đ ược hỗ trợ (Supported Service Classes) . 64

3.6.1. Các lớp dịch vụ lưu trữ ảnh (Image Storage Service Classes) . 64

3.6.2. Các lớp dịch vụ quản lý (Management Service Classes) . 65

3.6.3. Lớp dịch vụ l ưu trữ thiết bị (Media Storage Service Class) . 65

3.6.4. Lớp dịch vụ kiểm tra (Verification Service Class) . 66

3.7. Sự kết nối (Connectivity) . . . 66

3.7.1. Phát biểu quy chuẩn (Conformance Statement) . . 66

3.7.2. Bộ các chuẩn ứng dụng (Application Profile) . . 68

3.8. Chuẩn DICOM . . . 69

CHƯƠNG 4 GI ỚI THIỆU VỀ SỰ THỂ HIỆN CỦA LỚP SOP H ÌNH ẢNH

DICOM (DICOM IMAGE SOP INSTANCE) . . 72

4.1. Mô hình thông tin ảnh (Image Information Model) . . 73

4.1.1. Tham chiếu các cuộc kiểm tra th ế giới thật (Mapping Real WorldExaminations) . . . . 74

4.1.2. Cấp độ bệnh nhân (Patient Level) . . 74

4.1.3. Cấp độ nghi ên cứu (Study Leve l) . . 75

4.1.4. Cấp độ chuỗi (Series Level) . . . 75

4.1.5. Cấp độ ảnh (Image Level) . . . 77

4.2. Các đối tượng lớp SOP ảnh (Image SOP Instances) . . 78

4.3. Các mối liên hệ và sự nhận dạng (Relations and Identification) . 79

4.3.1. Ánh xạ dữ liệu ảnh (Mapping of Image Data) . . 80

4.3.2. Sự nhận dạng (Identification) . . 80

4.3.3. Nhận dạng nghi ên cứu (Study Identification) . . 81

4.3.4. Các nhận dạng khác (Other Identifications) . . 82

4.4. Phân loại dữ liệu ảnh (Classification of Image Data) . . 82

4.4.1. Thông tin bệnh nhân (Patient Information) . . 83

4.4.2. Thông tin nghiên c ứu (Study Information) . . 84

4.4.3. Thông tin chuỗi (Series Information) . . 85

4.4.4. Thông tin ứng dụng (Application Information) . . 86

4.4.5. Thông tin thu nh ận (Acquisition Information) . . 86

4.4.6. Thông tin vị trí (Positioning Information) . . 87

4.4.7. Thông tin dữ liệu ảnh (Image Data Information) . . 87

4.5. Sự mở rộng thông tin (Extension of Information) . . 88

4.6. Các loại ảnh (Image Types) . . . 90

4.6.1. Đặc điểm chung của các loại ảnh ( Generic Image Types) . 90

4.6.2. Các loại ảnh chuy ên dụng(Specialized Image Types) . 92

4.6.3. Ảnh chụp phụ (Secondary Capture Image) . . 94

4.7. Tiến trình xử lý ảnh (Image Processing Pipel ine) . . 95

4.7.1. Dữ liệu ảnh thô (Raw Image Data) . . 96

4.7.2. Dữ liệu ảnh được xử lý (Processed Image Data) . . 96

4.7.3. Ảnh hiệu chỉnh theo giác quan (Perceptual Correct Image) . 97

4.7.4. Quy trình chuyển đổi và chọn lọc các giá trị điểm ảnh (Conversion andSelection of Pixel Values) . . . 98

4.7.5. Bước hiển thị (Presentation Step) . . 99

4.7.6. Các yêu cầu ảnh được xử lý (Processed Image Requir ements). 100

4.7.7. Các ảnh được xử lý DICOM (DICOM Processed Images) . 101

4.7.8. Bước giải mã (Decoding Step) . . 102

4.7.9. Bước chuẩn hóa (Normalization Step) . . 104

4.7.10. Bước chuyển đổi cấp độ xám (Gray Level Conversion Step) . 105

4.7.11. Bước che phủ (Overlay Step) . . 106

4.7.12. Bước kết nối thiết bị (Device Correction Step) . 107

4.8. Ứng dụng của dữ liệu ảnh (Application of Image Data) . 108

4.8.1. Các hệ thống lưu trữ ảnh (Image Storage Systems) . 109

4.8.2. Các trạm kiểm tra ảnh (Review Stations) . . 109

4.8.3. Các trạm xử lý ảnh (Image Processing Stations) . . 110

4.8.4. Tái sử dụngphương thức (Reuse by Modality) . . 110

4.8.5. Các loại ứng dụng (Application Categories) . . 110

CHƯƠNG 5 TH ỰC HÀNH VÀ KẾT QUẢ . . 112

5.1. Yêu cầu về phần mềm v à phần cứng. . 113

5.2. Giới thiệu về ch ương trình . . . 113

5.3. Nhận xét . . . . 122

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN . . 124

6.1. Kết luận . . . . 125

6.2. Hướng phát triển của đề t ài. . . 126

TÀI LIỆU THAM KHẢO . . . 127

PHỤ LỤC . . . . 128