DICOM 網路傳輸協定


DICOM規範開發之初，除了定義DICOM 影像標準外，第二重點就是將其應用範圍訂在網路的溝通上。如下圖 1 所示: 我們可以輕易的了解DICOM 通訊協定的應用必須架構在TCP/IP通訊協定的上層。
圖1.DICOM 網路與OSI 七層
DICOM 網路服務依據 ISO 7498-1 定義了
a. Application Entrity 如下圖2所表示的灰色部分 b. Service or Layer Service   c. Application Entity Title .

圖2.Application Entiry



DICOM 定義了兩種型態的 Service-Object Pair (SOP) Classes 包含Normalized 及 Composite 兩種，使用一個SOP Classes 服務必須遵守一方為Service Class User (SCU) 服務定義，而另一方為 Service Class Provider (SCP) 服務定義，才可正常運作。
DICOM Service-Oject Pair (SOP) Classe 中提供了許多資訊交換的服務，包含
Ø           Verification Service Class ( Normative)
   使用 C-ECHO DIMSE-C 訊息命令服務確認DICOM AEs 雙方已經完成動作，一端DICOM AE支援 Verificatoin SOP Class SCU 角色對遠端的DICOM AE 必須支援 Verification SOP Class SCP角色提出事件需求，遠端DICOM AE也會回送C-ECHO DIMSE-C 訊息命令已表確認。
Ø           Storage Service Class (Normative)
   使用 C-STORE DIMSE-C 訊息命令已完成兩DICOM AEs 雙方完成儲存動作，一端 DICOM AE支援 SCU 角色對遠端 DICOM AE 支援 SCP角色進行影像儲存之動作。
   關於C-STORE 訊息狀態如下表1所示 :
   表1 . C-Store Service Status
Service Status
Further Meaning
Status Codes
Related Fields
Failure
Refused: Out of Resources
A7xx
(0000,0902)

Error: Data Set does not match SOP Class
A9xx
(0000,0901)
(0000,0902)

Error: Cannot understand
Cxxx
(0000,0901)
(0000,0902)
Warning
Coercion of Data Elements
B000
(0000,0901)
(0000,0902)

Data Set does not match SOP Class
B007
(0000,0901)
(0000,0902)

Elements Discarded
B006
(0000,0901)
(0000,0902)
Success

0000
None
SOP Classes 在DICOM Tag IODs內定義了標準的 Class UID 以來辨認SCU所傳送至SCP 的影像格式，其相關的 SOP Class UID 表示如下表2所示:  
表2.SOP Class UID
SOP Class Name
SOP Class UID
IOD Specification
(defined in PS 3.3)
Computed Radiography Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1

Digital X-Ray Image Storage - For Presentation
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.1
DX IOD (see B.5.1.1)
Digital X-Ray Image Storage - For Processing
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.1.1
DX IOD (see B.5.1.1)
Digital Mammography Image Storage - For Presentation
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.2
Digital Mammography IOD (see B.5.1.2)
Digital Mammography Image Storage - For Processing
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.2.1
Digital Mammography IOD (see B.5.1.2)
Digital Intra-oral X-Ray Image Storage - For Presentation
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.3
Digital Intra-oral X-Ray IOD (see B.5.1.3)
Digital Intra-oral X-Ray Image Storage - For Processing
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.3.1
Digital Intra-oral X-Ray IOD (see B.5.1.3)
CT Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.2

Enhanced CT Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.2.1
Enhanced CT Image (see B.5.1.7)
Ultrasound Multi-frame Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.3.1

MR Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.4

Enhanced MR Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.4.1
Enhanced MR Image (see B.5.1.6)
MR Spectroscopy Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.4.2
MR Spectroscopy
Ultrasound Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.6.1

Secondary Capture Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.7

Multi-frame Single Bit Secondary Capture Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.7.1
Multi-frame Single Bit Secondary Capture Image
Multi-frame Grayscale Byte Secondary Capture Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.7.2
Multi-frame Grayscale Byte Secondary Capture Image
Multi-frame Grayscale Word Secondary Capture Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.7.3
Multi-frame Grayscale Word Secondary Capture Image
Multi-frame True Color Secondary Capture Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.7.4
Multi-frame True Color Secondary Capture Image
12-lead ECG Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.1.1
12-lead ECG Waveform
General ECG Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.1.2
General ECG Waveform
Ambulatory ECG Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.1.3
Ambulatory ECG Waveform
Hemodynamic Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.2.1
Hemodynamic Waveform
Cardiac Electrophysiology Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.3.1
Cardiac Electrophysiology Waveform
Basic Voice Audio Waveform Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.4.1
Basic Voice Audio Waveform
Grayscale Softcopy Presentation State Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.11.1
Grayscale Softcopy Presentation StateStorage
Color Softcopy Presentation State Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.11.2
Color Softcopy Presentation State
Pseudo-Color Softcopy Presentation State Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.11.3
Pseudo-ColorSoftcopy Presentation State
Blending Softcopy Presentation State Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.11.4
Blending Softcopy Presentation State
X-Ray Angiographic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.12.1

Enhanced XA Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.12.1.1

X-Ray Radiofluoroscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.12.2

Enhanced XRF Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.12.2.1

Nuclear Medicine Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.20

Raw Data Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.66
Raw Data
Spatial Registration Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.66.1
Spatial Registration
Spatial Fiducials Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.66.2
Spatial Fiducials
Deformable Spatial Registration Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.66.3
Deformable Spatial Registration
Segmentation Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.66.4
Segmentation
Real World Value Mapping Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.67
Real World Value Mapping
VL Endoscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.1
VL Endoscopic Image
Video Endoscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.1.1
Video Endoscopic Image
VL Microscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.2
VL Microscopic Image
Video Microscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.2.1
Video Microscopic Image
VL Slide-Coordinates Microscopic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.3
VL Slide-Coordinates Microscopic Image
VL Photographic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.4
VL Photographic Image
Video Photographic Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.4.1
Video Photographic Image
Ophthalmic Photography 8 Bit Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.5.1
Ophthalmic Photography 8 Bit Image
Ophthalmic Photography 16 Bit Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.5.2
Ophthalmic Photography 16 Bit Image
Stereometric Relationship Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.77.1.5.3
Stereometric Relationship
Basic Text SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.11
Basic Text SR
Enhanced SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.22
Enhanced SR
Comprehensive SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.33
Comprehensive SR
Procedure Log
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.40
Procedure Log
Mammography CAD SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.50
Mammography CAD SR IOD
Key Object Selection
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.59
Key Object Selection Document
Chest CAD SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.65
Chest CAD SR IOD
X-Ray Radiation Dose SR
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.88.67
X-Ray Radiation Dose SR
Encapsulated PDF Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.104.1
Encapsulated PDF IOD
Positron Emission Tomography Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.128

RT Image Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.1

RT Dose Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.2

RT Structure Set Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.3

RT Beams Treatment Record Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.4

RT Plan Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.5

RT Brachy Treatment Record Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.6

RT Treatment Summary Record Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.7

RT Ion Plan Storage 
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.8
IOD defined in PS 3.3
RT Ion Beams Treatment Record Storage
1.2.840.10008.5.1.4.1.1.481.9
IOD defined in PS 3.3


Ø     Query/Retrieve Service Class (Normative)
使用 DIMSE-C C-FIND,C-MOVE 及 C-GET訊息命令已完成兩DICOM AEs 雙方完成影像調閱及回傳的動作，一端 DICOM AE 支援 SCU 角色對遠端 DICOM AE 支援 SCP角色進行動作。
  DICOM Message Exchange訊息交換，定義了關於 a. DICOM Message Service Element (DIMSE)  b. DIMSE-N Service  c.DIMSE-C Service  d. DIMSE Service Group (DSG)。
  其整體的 DICOM Message Exchange 於整體的通訊協定上的運作模式如下圖3所示:
圖3 .DICOM Message Exchange

整體的DICOM Message 分為兩大類 a. Command Set (圖4)，b. Data Set (圖5)，於Command Set 內的元件特別定義包含 Tag 、Length、Value 已確定DICOM 訊息命令。
圖4 .DICOM Message

而其 Data Set 內的Data 元件包含了 Tag、VR、Value Length、Value Field
已確定病患基本資料、檢查資料、儀器資料、影像資料等。
圖5 .Data Set

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