(高清版)GBT 42204-2022 临床医疗设备通信规范 影像设备

临床医疗设备通信规范影像设备I前言 12规范性引用文件 13术语、定义和缩略语 13.1术语和定义 13.2缩略语 24临床医疗影像设备通信消息的组成结构 24.1概述 24.2命令集 24.3数据集 34.4唯一标识符 34.5传输语法 45临床医疗影像设备的通信协议结构 45.1通信协议体系结构 45.2临床医疗影像设备通信的网络实现模型 55.3临床医疗影像设备通信上层协议层 65.4消息层 85.5信息交换层 8 6数据可靠性要求 7PACS系统技术要求 8医学图像一致性表示 9影像压缩 附录A(资料性)临床医疗影像设备信息对象 A.1临床医疗影像设备信息对象 A.2标准信息对象 A.3复合信息对象 附录B(资料性)临床医疗影像设备通信基本数据集 B.1临床医疗影像设备通信数据字典 B.2医学影像设备类型代码表 B.3检查方位代码关系表 B.4检查部位代码关系表 B.5查询检索的层级代码关系表 ⅡB.6检查状态代码表 附录C(规范性)临床医疗影像设备通信范围 附录D(资料性)基于套接字通信机制的TCP连接步骤 附录E(资料性)临床医疗影像设备通信消息交换服务流程 附录F(资料性)临床医疗影像设备通信图像存储示例 参考文献 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国通信标准化技术委员会(SAC/TC485)归口。本文件起草单位：北京理工大学、中国人民解放军总医院、中国电子技术标准化研究院、中国信息通信研究院、中国标准化研究院、国家粮食和物资储备局标准质量中心、中国计量科学研究院、中国科协创新战略研究院、中国老龄协会、北京正达康健生物医学科技有限公司、汕头大学医学院第一附属医院。本文件主要起草人：郭树理、韩丽娜、王国威、何昆仑、宋晓伟、杨文涛、范科峰、王文峰、闵栋、1临床医疗设备通信规范影像设备本文件规定了临床医疗影像设备数据通信(包括信息交换和网络通信支持下的数据交换)要求，以及在网络中，临床医疗影像设备如何使用OSI网络中的应用层、表示层、会话层进行通信。本文件适用于具有数字医学成像接口的临床医疗影像设备与医学影像存储和归档系统之间的通信。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于ISO/IEC646—1991信息技术信息交换ISO7位编码字符集(Informationtechnology—ISO7-NEMAPS3.10—2019健康信息学医学数字成像和通信第10部分：用于介质交换的介质存储和文件格式(Healthinformatics—Digitalimagingandcommunicationinmedicine(DICOM)inclu-下列术语和定义适用于本文件。临床医疗影像设备clinicalmedicalimagingequipmentCT机、核磁共振成像仪(MagneticResonanceImaging,MRI)、计算机X射线(graphy,CR)、超声波等具有数字医学成像接口的医学临床使用的影像设备相同信号产生的图像在不同显示设备下保持数据一致、具有相同的可视化表现。表示设备的某些功能或项目的单位。网络中不同主机上的应用进程之间进行双向通信的端点的抽象。注：一个套接字就是网络上进程通信的一端，提供了应用层进程利用网络协议交换数据的机制。从所处的地位来2栈进行交互的接口。3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。CT:电子计算机断层扫描(ComputedTomography)ID:身份标识号(Identity)IP:互联网协议(InternetProtocol)JPEG:联合摄影专家组(JointPhotographicExpertGroup)OSI:开放式系统互联通信参考模型(OpenSystemInterconnection)PACS:医学影像存储和归档系统(PictureArchivingandCommunicationSystems)PDU:上层协议数据单元(ProtocolDataUnit)SCU:服务类使用者(ServiceClassUser)SCP:服务类提供者(ServiceClassProvider)SOP:服务对象对(ServiceObjectPair)TCP:传输控制程序(TransmissionControlProtocol)UID:唯一标识符(UniqueIdentifier)4临床医疗影像设备通信消息的组成结构4.1概述一个消息是由命令集与后面的数据集复合而成。命令集由若干个命令集元素构成，命令集元素包含信息交换层协议指定语义命令集中每个独立域的编码值。数据集由若干个数据元素构成，按照数据元素标签中的组号以及元素号数值增加的方式进行排序。唯一标识符用于唯一标识临床医疗影像设备通信标准中各种不同信息对象的字符串和不同的传输语法，临床医疗影像设备通信时可利用唯一标识符来指向某个特定的语法规则。传输语法规定了信息组成的规则，通信双方按约定的传输语法组织数命令集规定了在数据集上的操作和通告。一个命令集元素由命令元素标签、值长度、值域三个部分组成，如图1所示，满足以下要求：——命令集中的命令集元素以标签的升序排列；——命令集编码遵循低价先存的规则；——命令元素标签，由组号和元素号组成，需有序排列；——值长度不包括命令元素标签域的长度或值长度域的长度；——值域表示命令元素的值；——各个域中存储值的命令类型由命令元素的值表示法来指定。命令元素标签值长度值域图1命令集元素结构3数据集规定了临床医疗影像设备通信信息交换中消息所携带的数据内容，以及信息对象定义中的信息对象模块，临床医疗影像设备信息对象见附录A;数据集由若干个数据元素组成，临床医疗影像设备通信基本数据集见附录B。显式和隐式值表示法在数据集精确嵌套数据集中不同时存在，一个数据集采用显式或隐式值表示法以及其他特性取决于传输语法。一个数据元素包含标签、值长度和数据元素值，标签应标识唯一的数据元素，结构如图2所示。数据元素的值表示法是否存在取决于传输语法。数据元素有标准数据元素和私有数据元素两种类型，数据组号不传递任何语义上的含义。标签(值表示法)值长度数据元素值图2数据元素结构标签规定了临床医疗影像设备医学图像中的属性定义，用来唯一标识元素或信息，满足以下要求：——标签包括组号和元素号，按顺序排列；——组号表明这个数据元素属于哪个数据组，元素号区分同一组中的不同数据元素；——组号和元素号组成的标识符唯一表示一个特定的数据元素。值表示法规定了数据集的数据类型和格式，具体描述了属性值如何进行编码，满足以下要求：——值表示法表示该属性值的类型，包括日期型、长整型、字符串型等；——在临床医疗影像设备通信协议的数据字典中，每个标签对应的值表示法是固定的；——值表示法由隐式和显式两种形式，隐式是采用预先规定的表示方法，显式是用两个字符明确表示值的表示方法。值长度指明该数据元素的元素值域中数据的字节长度，不包括标记、值表示法和值长度本身。值长度可根据值表示法的种类，分为显式值长度和隐式值长度。数据元素值规定了存放数据元素的种类，其字节长度由值长度指明。4.4唯一标识符唯一标识符字符串由组织标号和其后缀组成，组织标号的数值保证不同医学影像设备在其内部网络中是唯一的。唯一标识符编码规则满足以下要求：——唯一标识符用于标识各种不同信息对象的字符串；4——每个组成分量由一个或一个以上的阿拉伯数字组成；——数字编码使用ISO/IEC646—1991中的字符；4.5传输语法传输语法规定了临床医疗影像设备通信中传送或存储内容的编码方式、字节发送次序、图像封装形——临床医疗影像设备通信的传输语法支持两种数据压缩方式，包括JPEG压缩和行程长度压缩。JPEG压缩分为无损压缩和有损压缩方式，压缩类型包括JPEG、JPEG-LS、JPEG2000;行程长度压缩只支持无损压缩。 传输语法支持网络字节顺序，包括高价先存和低价先存。在临床医疗影像设备通信协商阶段，双方协商确定所支持的网络字节顺序。临床医疗影像设备通信默认的传输语法是使用低价先存的编码方式。——传输语法为低价先存方式时，低位字节存放在低位，高位字节存放在高位。——传输语法为高价先存方式时，低位字节存放在高位，高位字节存放在低位。——传输语法对于通信双方都要初始设置，并设置成双方可接受的传输语法。5临床医疗影像设备的通信协议结构5.1通信协议体系结构基于OSI的临床医疗影像设备通信协议体系结构如图3所示。临床医疗影像设备通信范围应符合附录C的规定。相对于ISO/OSI七层网络模型，临床医疗影像设备通信系统只规定了其中应用层、表示层、会话层所对应的内容。应用层负责消息交换，对信息对象进行操作或通告；表示层和会话层统称为上层协议层，该层负责为应用层提供关联控制服务和协议数据单元，关联控制服务包括连接建立、连接释放、异常终止、数据传输、连接异常终止五种服务，协议数据单元包括七种类型，临床医疗影像设备通信应用实体利用这些关联控制服务和协议数据单元来完成消息传送和信息交换。传输层、网络层、逻辑链路层统称为临床医疗影像设备通信的套接字层，具有对PACS系统和影像设备端内存空间分配的能力，对创建对象进行说明，实现与网络物理层的数据发送与接收。PACS系统应用在医院影像科室，主要任务是把日常产生的各种医学影像通过各种接口以数字化的方式海量保存起来，当需要的时候在一定授权下能够很快调回使用，同时增加一些辅助诊断管理功能的系统。传输层包括TCP/IP、UDP等传输协议，基于套接字通信机制的TCP连接步骤见附录D。物理网络层包括以太网、光纤分布式数据接口、综合业务数字网等。5医学影像学应用程序医学影像学应用程序临床医疗设备通信应用实体(OSI应用层)务边界连接控制服务元素(ACSE)OSI表示层OS1会话层OS1传输层OSI网络层标准物理网络层临床医疗设备通信上层协议层套接字层图3临床医疗影像设备通信协议体系结构5.2临床医疗影像设备通信的网络实现模型临床医疗影像设备通信协议从低到高分为四层，包括上层协议层、消息层、信息交换层、SCU/SCP层，其具体结构见图4。上层协议层将消息服务原语及附加的信息组织成协议数据单元，并实现数据交换。消息层具有编解码信息交换层发出各种服务原语的能力。信息交换层将SCU/SCP层的通信需求转换成消息服务原语，然后将消息服务原语传给消息层。SCU/SCP层实现临床医疗影像设备服务器端与客户端之间的数据通信，是对客户/服务器模型的抽象。数据通信包括图像数据的传输以及与图像相关的病人信息传输。这些信息传输是利用信息交换层中的各种服务原语实现的，包括C-STORE、C-FIND、C-MOVE、N-SET等。6图像应用图像应用发送请求/接受响应信息交换层(C-STORE、C-FIND、C-MOVI、N-SEI等服务类)信息交换层请求消息信息交换层响应消息消息层编码广解码上层协议层(建立关联、释放关联、传输数据、关联终止)套接字层(建立连接、传输PDU、网络底层协议接受请求/发送响应断开连接)发送PD[J图4临床医疗影像设备通信的网络实现模型5.3临床医疗影像设备通信上层协议层临床医疗影像设备通信上层协议层包括会话层、表示层、应用层的应用控制服务元素部分，满足以下要求。——上层协议层提供应用层的公共服务元素，具有在对等应用实体间建立通信连接协商、连接正常释放协商及异常中止协商的功能。——上层协议层为信息交换层提供网络数据传输支持，规定的协议数据包格式具有传送和接收消息交换层的命令流与数据流。 上层协议层规范了四种类型服务，包括连接建立、连接释放、异常终止、数据传输四种服务内容。如表1所示，确认服务是指连接接收方应发送响应信息到连接请求方，无确认服务是指连接接收方不发送响应信息到连接请求方。表1上层协议层的服务类型上层服务服务类型连接建立确认服务，协商对等实体间进行连接连接释放确认服务，协商连接的正常释放异常终止无确认服务，连接的异常终止数据传输无确认服务，信息交换层数据包的传送与接收——上层协议层具有在两个应用实体间通过连接建立请求原语、连接建立请求指示原语、连接建立请求响应原语、连接建立请求验证原语完成连接建立，发起这项服务的一方称为服务使用者，接受指示的一方称为服务提供者，其过程如图5所示。7GB/T42204—2022服务使用者服务提供者连接建立请求原语请求消息(包括命令及相关的数据集合)连接建立请求指示原语响应消息(包括命令及和关的数据集合)连接建立请求验证原语连接建立请求响应原语图5服务使用者与服务提供者连接建立时的原语应答关系——上层协议层在发送和接收应用实体时，具有连接建立、数据传输、连接释放三个阶段，其过程如图6所示。服务使用者服务提供者连接建立请求连接建立阶段连接建立接受数据传输数据传输阶段连接释放请求连接释放阶段连接释放响应图6上层协议层面向连接通信时序图上层协议层具有传送和接收上层协议数据单元的能力，上层协议数据单元包含七种类型，分别为连接建立请求PDU、连接建立接受PDU、连接建立拒绝PDU、数据传输PDU、连接释放请求PDU、连接释放响应PDU、异常终止PDU,满足以下要求：——一个PDU由PDU头和PDU数据组成；——PDU头用来标识PDU类型，表示PDU数据的长度，要按网络字节序来排序；——PDU数据的格式由不同的PDU类型决定。连接建立请求PDU、连接建立接受PDU统称为连接建立类PDU,在连接建立阶段被传送和接收。此类PDU包含协议版本、应用环境条目、表达环境条目、抽象语法子条目、传输语法子条目以及用户信息条目等需要双方协商的重要信息，连接建立类PDU满足以下要求：8——连接建立类PDU包含的所有条目具有不同的类型标识；——协议版本用来标识当前所使用的临床医疗影像设备通信的协议版本；——当有多个远端应用程序与本地同时进行通信时，被调用实体名称应区分有相同端口号的不同应用程序；——调用实体名称标识本地的应用程序。数据传输PDU称为数据传输类PDU,在数据传输阶段被传送和接收。此类PDU用于临床医疗影像设备的数据传输，应封装图像数据以及与图像数据有关的参数，数据传输类PDU满足以下要求：——数据传输类PDU的类型标识包含一个或多个表示数据值条目，相同消息的片段使用相同的表示环境ID;——每个表示数据值条目包含表示上下文ID、消息控制头、用户数据参数，消息控制头由信息交换命令和数据段组成，用户数据参数由命令集和数据集组成；——表示数据值条目结构中，消息控制头用以标识后续字节信息的性质，后续字节信息的性质包括命令类型和数据类型。连接释放请求PDU、连接建立拒绝PDU、连接释放响应PDU、异常终止PDU统称为连接释放类PDU,在连接释放阶段被传送和接收。此类PDU的数据格式是一致的。其中，异常终止PDU用来异常中止应用实体关联，是单向的原语发送，应用实体、信息交换层或上层协议层这三个层次中的任何实体一旦遇到异常情况都可利用异常终止PDU强行中止应用关联。上层协议层具有连接协商的功能，协商过程在两个应用实体信息交换之前进行，用于确定通信过程中传输的数据类型和编码方式，内容包括应用层上下文、表示层上下文、应用实体连接信息、SCP/SCU角色选择，连接协商内容满足以下要求：——应用层上下文具有应用服务单元、相关操作及其他应用实体正常工作所需信息，应用层上下文的名称由唯一标识UID指定；——表示层上下文具有表示层上下文UID号、抽象语法名和传输语法列表内容；——应用实体连接信息具有应用层数据传输PDU可接受的最大长度、应用实体的身份告知内容；——SCP/SCU角色选择：服务提供者和服务使用者具有角色选择的能力，连接的请求方一种可能是服务使用者，另一种可能是服务提供者，也可能既是服务使用者也是服务提供者。消息层满足以下要求：——消息层具有生成消息数据编码和解码的能力；——消息层生成的消息数据由命令集合和数据集合组合而成；——消息层采用的命令元素和数据元素，应根据客户端和服务端双方协商后的抽象语法和传输语法来构建(或解析)。5.5信息交换层信息交换层满足以下要求：——信息交换层具有为临床医疗影像设备应用实体提供服务的能力，其服务主要指加在信息对象定义上的操作或通告； 信息交换层应支持对等服务用户之间的通信，每个服务用户既可以作为服务用户发起者，也可以作为服务用户执行者；——信息交换层的服务提供者为服务用户提供4种服务原语，包括请求原语、指示原语、响应原语、确认原语。信息交换层提供两类信息传输服务供临床医疗影像设备通信应用实体使用，分别为通告服务和操9——通告的定义和应用实体的行为顺序应取决于服务类和信息对象定义；——操作服务具有一个临床医疗影像设备应用实体显式地请求另一个应用实体管理SOP类实例所执行操作的能力。在一个关联中，操作和通告存在同步模式或异步模式，满足以下要求：——在同步模式中，信息交换层的服务用户请求方在已建立了联系的基础上，要求得到信息交换层的服务用户执行方的响应后，才能请求另一个操作或通告；——在异步模式中，提交申请的信息交换层的服务用户在已建立了联系的基础上，可以连续请求进一步的操作或通告给信息交换层的服务用户执行方，而不必等待响应。信息交换层的服务分为两类，包括C类服务和N类服务，满足以下要求：——C类服务的作用对象是复合信息对象定义，使一个临床医疗影像设备应用实体可以显式地发出一个请求，请求由另一个临床医疗影像设备应用实体在复合SOP实例上执行相应的操作；——N类服务作用的对象是普通信息对象定义。临床医疗影像设备通信文件中所有的信息交换层所能提供的服务如表2所示，临床医疗影像设备通信消息交换服务流程见附录E。表2信息交换层提供的服务名称组别作用类型C类服务存储图像操作C类服务为属性值检索匹配的SOP实例操作C类服务转存或获取病人图像信息操作C类服务查询病人图像信息操作C类服务获取对象端回应操作N-EVENT-REPORTN类服务报告当前状态通告N-GETN类服务检索属性值操作N-SETN类服务设置各种参数操作N-ACTIONN类服务触发服务过程操作N-CREATEN类服务生成SOP实例操作N-DELETEN类服务删除SOP实例操作各操作服务满足以下要求：——C-STORE服务由临床医疗影像设备信息交换层的服务用户发起，请求对等的服务用户完成复合SOP实例信息的存储；——C-GET服务由临床医疗影像设备信息交换层的服务用户发起，请求根据指定的属性，从对等的服务用户取得一个或多个复合SOP实例的信息； —C-MOVE服务由临床医疗影像设备信息交换层的服务用户发起，要求另一个对等的用户根据它提供的某些属性信息，将某个或某些SOP实例信息提供给第三个用户； C-FIND服务由临床医疗影像设备信息交换层的服务用户发起，请求找到和一系列指定属性字符串相匹配的由对等的服务用户管理的SOP实例的属性，C-FIND服务返回相配的属性和属性值的列表，如果没有或出错则返回相应信息；——C-ECHO服务由临床医疗影像设备信息交换层的服务用户发起，用于和对等的服务用户确认端到端的通信；——N-EVENT-REPORT服务是唯一的一个通告服务，由临床医疗影像设备信息交换层的服务用户发起，报告给对等的服务用户一个关于某个SOP实例的事件；——N-GET服务由临床医疗影像设备信息交换层的服务用户发起，从对等的服务用户取得信息；——N-ACTION某个动作；——N-CREATE建某个SOP——N-DELETE服务由临床医疗影像设备信息交换层的服务用户发起，请求对等的服务用户执行服务由临床医疗影像设备信息交换层的服务用户发起，请求对等的服务用户创类的实例；服务由临床医疗影像设备信息交换层的服务用户发起，请求对等的服务用户删除某个SOP类的实例。信息交换层提供差错控制服务，规定了5类“状态类型编码”来返回当前连接协商和数据传输过程中的服务状态，满足以下要求：——成功状态表明临床医疗影像设备信息交换层操作成功完成；——待处理状态表明临床医疗影像设备信息交换层操作正在进行中；——取消状态表明临床医疗影像设备信息交换层操作已被取消；——警告状态表明临床医疗影像设备信息交换层操作已经完成，但是出现了一些错误；——失败状态表明临床医疗影像设备信息交换层操作失败而且并未完成。SCU具有使用临床医疗影像设备通信信息交换层服务构建、发送请求消息、接收SCP响应消息的能力；SCP具有接收来自客户端的请求消息、执行消息所要求的操作和通告，为SCU构建响应消息的能力。临床医疗影像设备通信图像存储示例见附录F,整个SCU/SCP层的实现流程如图7所示。服务使用者服务提供者开始开始构造PD[JService对象pSCU对象pSCP发送关联请求请求原语根据服务请求类型相应处理返回处理结果结束请求原语接收关联请求接收处理结果开始结束图7SCU/SCP层的实现流程6数据可靠性要求数据可靠性是指在数据的生命周期内，所有数据都是完全的、一致的和准确的程度。数据可靠性包——完整性：数据的逻辑结构应没有缺失或偏差。——安全性：应获得授权才能访问数据。——可用性：数据应能被临床医疗设备通过一定方式进行访问。安全性依赖管理制度和管理软件，PACS系统宜采用“PACS软件口令保护/授权机制-操作系统安全机制-物理网络隔离”三层安全机制。完整性和可用性受存储格式、访问方式、存储位置和存储系统因素的影响。临床医疗影像设备产生的影像数据应以NEMAPS3.10-2019中规定的格式存放为独立文件。7PACS系统技术要求PACS系统技术要求内容包括分布对象技术、负载均衡技术、控制器功能和可靠性。PACS系统使用分布对象技术时应提供“即插即用”的能力，使临床医疗影像设备从所提供的软件组件库中获取最合适的组件并充分调用现有成熟的代码。负载均衡技术包括轮询均衡、权重轮询均衡、随机均衡、权重随机均衡、响应速度均衡、最少连接数均衡、处理能力均衡，它具有提高服务器带宽、增加吞吐量、加强数据处理的能力。负载均衡技术的服务PACS控制器包括数据流控制器、数据库服务器和存储管理系统，应具备将各种成像设备获得的图像送到数据存储服务器保存，并送到指定工作站诊断、显示或硬拷贝打印机打印的能力。PACS系统应提供容错、纠错能力以及良好的数据安全性和灾难恢复能力，宜使用服务器集群技术保障PACS系统服务器可靠性，宜通过冗余备份保障通信系统可靠性。8医学图像一致性表示医学图像一致性表示保持同一数字图像各种具体表达的一致性，保证相同信号产生的图像在不同显示设备下具有相同的可视化表现，对原始图像数据变换包括查找表转换、感兴趣值转换以及显示转换。——软件：应符合标准灰度显示函数、灰度软拷贝显示状态和显示查找表，实现灰度影像显示和打印的一致性。 硬件：应对显示器以及胶片生成过程涉及的激光相机、胶片等使用专用工具进行校准，从而保证显示一致性。——查找表转换：应将不同厂家产生图像的原始数据转换到一个标准度量空间，保证在一种设备上生成的图像和在其他生产厂商同类型设备上生成的图像在度量上是一致的。一个查找表由若干个数据项组成，每个数据项为相应原始数据转换后所对应的数据值。——感兴趣值转换：应具备选择操作者感兴趣区域，将该区域图像信息映射到显示器所能显示整个数据范围，并增加该区域图像信息对比度的能力。——显示转换：用于特定图像的显示，参照人类视觉特征曲线非线性特点，变换像素输入数据，应使得转换完成后的输出值为标准显示设备的输入项，与人眼灰度视觉特性成正比。9影像压缩影像压缩包括压缩和编码，可用于传输语法的压缩和编码，具备节省带宽，提高影像传输效率、实时性，缩短通信传输时间的能力。——图像数据冗余包括空间冗余、时间冗余、编码冗余、知识冗余、结构冗余和心理视觉冗余，数据冗余为图像编码提供了依据。——图像编码方法包括统计编码、预测编码、正交变换编码；统计编码属于无损编码，预测编码、正交变换编码属于有损编码；利用图像中的各种冗余信息，以尽量少的比特数来表示原图像实现压缩。 ——利用人眼的视觉特性有针对性地简化不重要的数据，为有损编码。——图像编码评价的关键点包括压缩量、原图像重建算法、图像失真度；衡量编码效率包括比特率、编码效率、冗余度、压缩比，对于有损图像压缩评价，上述五个参数都可以使用，对于无损压缩评价，主要使用比特率和压缩比，重建出的图像失真要尽可能小。——数据压缩方式宜使用ISO/IEC15444-1:2019。该标准可使用不同成像模式，对不同类型、不同性质的图像可进行压缩，功能包括感兴趣区编码、图像渐进式传输、运动(序列)图像压缩、三维图像压缩以及图像安全性。(资料性)临床医疗影像设备信息对象A.1临床医疗影像设备信息对象信息对象包括标准信息对象和复合信息对象，一个标准信息对象包含单个信息实体的信息对象，用来表示临床医疗影像设备通信现实世界模型中的一个实体。复合信息对象包含一个以上的相关信息实体，该类信息对象包含的属性有两类：a)现实世界实体本身所固有的；b)非现实世界实体固有但是与之相关的属性。A.2标准信息对象患者信息对象属于标准信息对象，包括有服务对象对公用模块、患者关系模块、患者标识模块、患者基本信息、患者医疗信息五个模块，每个模块包含有患者实体的一组属性，对其具体定义如表A.1所示。表A.1患者信息对象模块类型模块类型定义服务对象对公用模块服务对象对类UID,服务对象对类实例UID,特殊字符集，实例生成的日期和时间，生成者UID,实例号患者关系模块引用研究序列，引用访问序列，引用患者别名序列患者标识模块姓名，身份证号，曾用名，出生日，家属姓名，家属出生日期，医疗病历记录患者基本信息年龄，职业，出生日期，性别，保险类别，身高，体重，住址，是否现役军人，服务机构，居住国家，电话号码，民族，宗教患者医疗信息用药禁忌，过敏情况，吸烟情况，患病历史，怀孕情况，上次月经日期，患者症状A.3复合信息对象CT图像信息对象属于复合信息对象，每个实体又有若干模块，其中有些模块是可选的，用O表示；有些模块是必选的，用M表示。对其具体定义如表A.2所示。实体类型模块类型模块类型定义建模规则患者实体患者模块M患者实体临床试验模块临床试验组织者，临床试验协议ID,临床试验协议名称，临床试验场所ID,场所名O实体类型模块类型模块类型定义建模规则检查实体一般检查模块检查实例UID,检查日期，检查时间，主治医生姓名，主治医生执业编号，检查ID,访问号，检查描述，记录医生，记录医生标识序列，影像科医生姓名，影像科医生执业编号，参考检查序列，操作代码序列M检查实体患者检查模块病史O检查实体临床试验检查模块临床试验时点ID,临床试验时点描述O序列实体一般序列模块影像设备，序列实例UID,序列号，体侧，序列日期，时间，实施医员标识序列，参考操作程序步骤序列，检查部位，患者体位，最小像素值，最大像素值，请求属性序列，操作程序步骤ID,操作程序步骤开始日期，操作程序步骤开始时间，操作程序步骤描述，操作协议代码序列，操作程序步骤说明M序列实体临床试验序列模块临床试验协调中心名称O参考帧实体参考帧模块参考帧UID,位置参考指示M设备实体一般设备模块时间O图像实体一般图像模块实例编号，患者方向，内容日期，内容时间，图像类别，采集编代码序列，原图像序列，参考波形序列，图像说明，质控图像标找表锐化M图像实体图像平面模块像素间距，图像方向，图像位置，切片厚度，切片位置M图像实体图像像素模块值，最大图像像素值，红调色板颜色查找表描述符，绿调色板颜色查找表描述符，蓝调色板颜色查找表描述符，红调色板颜色检查表数据，绿调色板颜色检查表数据，蓝调色板颜色检查表数据M图像实体对比度增强剂模块对比度增强剂，对比度增强剂序列，给药途径，给药途径序列，给药容量，给药开始时间、结束时间，对比度增强剂总剂量，给药速率，给药持续时间，对比度增强剂成分，对比度增强剂成分浓度M图像实体CT图像模块图像类型，每像素平面数，光度解释，分配位数，存储位数，最高直径，重建直径，源到探测器的距离，源到病人的距离，支架/探测器倾斜度，床高，旋转方向，曝光时间，X射线管电流，曝光量，微安秒曝光量，过滤器类型，发生器功率，焦点，回旋中心MGB/T42204—2022实体类型模块类型模块类型定义建模规则图像实体叠加平面模块置，叠加数据，叠加描述，叠加子类型，叠加标签，ROI区域，ROI均值，ROI标准差O图像实体感兴趣值(VO)查找表模块感兴趣值查找表序列，窗宽，窗位，窗宽、窗位解释O图像实体服务对象对通用模块服务对象对类UID,服务对象对实例UID,特殊字符集，实例创建日期，实例创建时间，实例创建者UID,编码方案标志序列，时区UTC时差，相关设备序列，实例编号，服务对象对实例状态，服务对象对认证日期时间，服务对象对认证说明，认证设备证书编号，加密属性序列M(资料性)临床医疗影像设备通信基本数据集B.1临床医疗影像设备通信数据字典数据字典把具有相同属性特征的字段划分成一组，具有相同的组号，同一组内的字段用字段号标数据对来标识。数据字典的组号包括患者基本信息组(0010)、图像信息组(0020)、影像检查物理信息组(0018)、检查信息组(0008)、检查状态信息组(0040)、图片形状信息组(0028)等，临床医疗影像设备数据字典关系表见表B.1。例如，患者基本信息组(0010)的数据字典示意表B.1临床医疗影像设备数据字典关系表数据元名称数据元值的数据类型数据元描述标签组号类别健康档案标识符字符型个人健康档案的唯一标识符，即影像检查中患者ID号患者基本信息组本人姓名字符型受检者在公安管理部门正式登记注册的姓氏和名称患者基本信息组性别代码引用型受检者生理性别的代码患者基本信息组出生日期日期型受检者出生当日的公元纪年日期描述患者基本信息组出生时间时间型受检者出生当日的时间的完整描述患者基本信息组民族字符型受检者所属民族的类别代码患者基本信息组身高(cm)数值型受检者身高的测量值，计量单位为cm患者基本信息组体重(kg)数值型体重的测量值，计量单位为kg患者基本信息组电话号码字符型受检者联系电话的号码，包括国际、国内区号和分机号患者基本信息组现住地址——村(街、路、弄等)字符型患者基本信息组现住地址——门牌号码字符型受检者现住地址中的门牌号码患者基本信息组现住地址——省(自治区、直辖市)字符型受检者现住地址——省(自治区、直辖市)的名称患者基本信息组现住地址——市(地区、州)字符型受检者现住地址中的市、地区或州的名称患者基本信息组现住地址——县(区)字符型受检者现住地址中的县或区名称患者基本信息组GB/T42204—2022表B.1临床医疗影像设备数据字典关系表(续)数据元名称数据元值的数据类型数据元描述标签组号类别现住地址——乡(镇、街道办事处)字符型受检者现住地址中的乡、镇或城市的街道办事处名称患者基本信息组职业类别代码字符型受检者从事职业类别的代码患者基本信息组过敏史字符型受检者曾经发生过的过敏情况的描述患者基本信息组吸烟频率代码字符型受检者现在吸烟频率的代码患者基本信息组怀孕标志布尔型标识妇女是否怀孕标志患者基本信息组末次月经日期日期型末次月经首日的公元纪年日期患者基本信息组影像检查号字符型影像科室标识受检者接受某次检查时的特征编号，即影像检查访问号患者基本信息组检查唯一标识符字符型某次检查中影像设备生成的检查唯一标识符图像信息检查部位代码字符型标识受检者在某次影像检查中检查部位的代码影像检查物理信息检查方法描述字符型对受检者采用的检查方法的描述检查信息检查方位代码字符型标识受检者在某次影像检查中检查方向和位置的代码影像检查物理信息检查日期日期型受检者接受某项检查开始时的公元纪年日期描述检查信息检查时间时间型受检者接受某项检查开始时的时间描述检查信息影像检查过程状态字符型受检者在某项检查过程中，影像检查设备返回当前检查所处状态的标识检查状态信息医学影像设备类型字符型标识对受检者进行检查的影像设备的类别代码检查信息设备制造厂商名称字符型影像设备制造厂商的名称检查信息检查机构名称字符型检查机构的组织机构名称检查信息检查科室名称字符型接收受检者进行影像检查的科室名称检查信息技师姓名字符型影像检查科室的技师在公安管理部门正式登记注册的姓氏和名称检查信息查询检索层级代码字符型标识对受检者归档影像的查询检索层级代码检查信息序列唯一标识符字符型某次检查中影像检查设备为某个序列生成的唯一标识符图像信息表B.1临床医疗影像设备数据字典关系表(续)数据元名称数据元值的数据类型数据元描述标签组号类别影像序列生成日期日期型影像检查中某次序列检查开始时的公元纪年日期描述检查信息影像序列生成时间时间型影像检查中某次序列检查开始时的时间描述检查信息序列方法描述字符型受检者在某次影像序列检查时采用检查方法的描述检查信息电压(kV)数值型产生影像图片时检查设备的电压值，计量单影像检查物理信息电流(mA)数值型产生影像图片时检查设备的电流值，计量单影像检查物理信息层厚(m)数值型影像检查设备生成影像图片时断层扫描的厚度值，计量单位为mm影像检查物理信息层距(mm)数值型影像检查设备断层扫描相邻层面之间的距离值，计量单位为mm影像检查物理信息图片唯一标识符字符型某次检查中影像检查设备为每张图片生成的唯一标识符检查信息影像序列中图片顺序号数值型某个影像检查序列中图片的顺序号图像信息影像图片生成日期日期型影像图片生成时的公元纪年日期描述检查信息影像图片生成时间时间型影像图片生成时的时间描述检查信息影像图片宽度数值型影像图片以点阵计数的宽度图片形状信息影像图片高度数值型影像图片以点阵计数的高度图片形状信息空白空白患若基本信息+检查信息图像信息图片形状信息+**惠者山值长度患者姓名成员成员数据值标记山生H期患者性别患者姓名患者基本信息模块数据类型(VR)图B.1临床医疗影像设备数据字典示意图B.2医学影像设备类型代码表医学影像设备类型代码见表B.2。表B.2医学影像设备类型代码表值域值含义计算机X线摄影术计算机断层扫描技术核磁共振医学超声波检查生物磁成像彩色流体多普勒双向多普勒透视图内窥镜激光表面扫描仪磁共振血管造影磁共振光谱仪正电子发射断层成像仪单光子发射计算机断层扫描仪放射荧光透视(数字胃肠)数字放射影像(DR)X线照相术成像仪表B.2医学影像设备类型代码表(续)值域值含义X线心血管造影乳房X线照相术口腔内X线照相术其他B.3检查方位代码关系表检查方位代码关系见表B.3。表B.3检查方位代码关系表值域值含义说明HFP头优先-俯伏HeadFirst-ProneHFS头优先-仰卧HeadFirst-SupineHFDR头优先-右侧向下HeadFirst-DecubitusRightHFDL头优先-左侧向下HeadFirst-DecubitusLeftFFDR脚优先-右侧向下FeetFirst-DecubitusRightFFDL脚优先-左侧向下FeetFirst-DecubitusLeft脚优先-俯伏FeetFirst-Prone脚优先-仰卧FeetFirst-SupineB.4检查部位代码关系表检查部位代码关系见表B.4。表B.4检查部位代码关系表值域值含义说明(数字医学成像和通信编码)头部头部颈椎颈椎CSPINE胸椎胸椎TSPINE腰椎腰椎LSPINE骶椎骶椎SSPINE尾椎尾椎COCCYX表B.4检查部位代码关系表(续)值域值含义说明(数字医学成像和通信编码)胸部胸部CHEST锁骨锁骨CLAVICLE乳房乳房BREAST腹部腹部ABDOMEN骨盆骨盆PELVIS肩部肩部SHOULDER肘肘ELBOW膝膝KNEE脚踝脚踝ANKLE手手HAND足足FOOT下肢下肢EXTREMIITY头头HIEAD心脏心脏HIEART颈部颈部NECK腿腿LEGB.5查询检索的层级代码关系表查询检索的层级代码关系见表B.5。表B.5查询检索的层级代码关系表值域值含义PATIENT病人信息查询检查信息查询序列信息查询图像信息查询B.6检查状态代码表检查状态代码见表B.6。值域值含义检查已开始，但未完成DISCONTINUED取消或未正常终止COMPLETED检查完成GB/T42204—2022(规范性)临床医疗影像设备通信范围临床医疗影像设备通信范围为临床医疗影像设备与PACS系统之间的通信(见图C.1)。不涉及PACS系统其他管理系统，例如，HIS(医院信息系统)、LIS(实验室信息管理系统)、RIS(放射信息管理系统)之间的通信。临床医疗影像设备临床医疗影像设备PACS集群服务器MR仪(核磁共振成像仪)CR(计算机X射线)JS(超声波)ES(内窥镜检查)实现医学影像存储、查询、打印、转存等功能临床医疗设备通信传输网络临床医疗设备信息框架PACS系统图C.1临床医疗影像设备通信范围(资料性)基于套接字通信机制的TCP连接步骤利用TCP/IP协议的套接字通信机制，通过调用操作系统提供的套接字API函数，建立一条TCP连接。该通信过程归纳为如下步骤。a)调用构造函数创建一个CAsync套接字对象，这一步只是进行内存空间的分配，此时的套接字对象是空的。真正创建底层的套接字是由下一步完成。这一步主要调用语句CAsync套接字来进行声明。b)调用Create()函数，在这一步中指定CAsync套接字对象的IP地址、端口号和套接字的服务类型，程序中其服务类型为数据流(SOCK_STREAM)服务，为Create()默认的类型。c)对于服务端而言，调用Listen()函数开始让套接字进行监听，看是否有客户请求的到来。d)客户端调用Connect()进行向服务器发出请求的操作；而服务端则调用Accept()进行接收客户请求的操作，同时会产生一个新的套接字用来处理客户的请求，而原来的套接字仍处于监听e)服务器和客户端各自通过调用Send()和Receive()函数来完成数据的发送和接收。f)调用释放套接字描述符，同时释放套接字所占有的资源。(资料性)临床医疗影像设备通信消息交换服务流程成功完成一次临床医疗影像设备通信消息元素服务的流程共有六步：a)信息交换层的服务用户发起者发送请求原语给服务提供者；b)信息交换层的服务提供者收到服务用户发起者发送的请求原语后，创建一个包含命令集和相关数据集的请求消息，并通过P-DATA-TF发送此消息给信息交换层的服务用户执行者；c)信息交换层的服务用户执行者收到信息交换层的服务提供者发送的指示原语，并执行所请求的服务；d)信息交换层的服务用户执行者发送响应原语给服务提供者；e)信息交换层的服务提供者收到服务用户执行者发送的响应原语后，创建一个包含命令集和相关数据集的响应消息，并通过P-DATA-TF发送此消息给信息交换层的服务用户发起者；f)信息交换层的服务用户发起者收到信息交换层的服务提供者发送的确认原语，完成本次临床医疗影像设备通信服务。(资料性)临床医疗影像设备通信图像存储示例CT图像存储示例如图F.1所示。把一个CT检查影像从CT设备上发送到一