4.1 脑影像数据储存格式

本文介绍了DICOM和NIfTI两种图像格式。DICOM是用于不同类型数据交流的协议,存储图像简单,但操作较麻烦,数据分析前需转换。NIfTI是2000年开发的,2004年新版含更多元数据,代表了MRI扫描中体素索引和空间位置的关系。还提及了不同格式的坐标系统及转换情况。

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节选自http://blog.sina.com.cn/s/blog_4d25466d0101nppl.html

DICOM 源自: involving the American College of Radiologists(ACR) and the National Electronics
 Manufacturers Association (NEMA),是存储Image最简单格式,它是用于不同类型数据交流的一个协议。即不同类型的图像用DICOM存后,便于同行业进行分析。
它存每个slice看到单独的file,这些files用它代表的slice number来命名。头文件信息也嵌在该文件里,必须解压缩方能读取。在所有的图像格式中,DICOM数据在头文件里header里保持元数据(元数据meta-data包括原始数据和图像的基本信息如:维度和数据种类等信息。)。由于其存的文件多,操作就麻烦了,为此数据分析前需要将DICOM数据进行转换。

NIfTI  National Institute of Mental Health and the National Institute of Neurological Disorders and Stroke 2000年开发的。2004年新版的NIfTI-1是Analyze7.5格式的拓展版,含有更多metadata.最重要的特点就是:它代表了在MRIscanner中的voxel indices 和spacial location的关系。使用合理的话,它会告诉我们哪边代表左脑。它标准的NIFTI文件拓展名.nii,里面含有header&image数据。

坐标系统

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节选自https://www.cnblogs.com/haore147/p/3631448.html

dicom主要由扫描器产生,一般是一个slice一个文件;analyze 格式= .img/.hdr spm下用的最多;nifti ,由fsl & afni & spm几个老大哥共同确定的格式,支持3d或者4d。

一般从sanner拷出来的文件夹中,每一个文件夹里的dicom文件,代表一个被试一次run的结果。spm会自动将dicom转成hdr/img格式。

<think>好的,我现在需要帮助用户了解如何在DICOM格式下传输ECG数据。首先,用户之前已经问过关于处理DICOM格式ECG数据的问题,现在他们更关注传输方法。我需要结合之前的回答和用户提供的引用内容来组织信息。 根据用户提供的引用,DICOM标准详细定义了影像及相关信息的组成和交换方法,支持数据集的组合,确保患者信息与图像不分离。引用3提到DICOM文件将信息分组到数据集中,例如胸片图像文件包含患者ID,防止信息丢失。引用4提到DICOM文件集的结构,包括多个文件和每个文件中的元信息与数据集,这有助于理解传输时的数据结构。 用户之前的回答中提到了DICOM ECG Plot工具、Pydicom库的使用,以及与其他格式如GDF的比较。现在需要将重点转移到传输方法上,可能涉及DICOM网络协议、存储服务、数据封装等。 首先,DICOM传输通常使用DICOM网络协议,如DIMSE服务,包括C-STORE、C-FIND等。需要解释这些协议在ECG数据传输中的应用。比如,C-STORE用于发送ECG数据到服务器,C-FIND用于查询。同时,可能需要提到DICOM文件的结构,如数据集中的ECG波形数据(如Waveform Data元素)和其他患者信息,确保传输的完整性。 其次,WADO协议是基于Web的访问方法,用户之前的回答中提到了Dicom ECG Plot工具支持WADO,这可能也是传输的一部分,用于从远程服务器获取数据。需要说明如何通过WADO检索ECG数据。 另外,DICOM文件传输服务类(如STORAGE SCU/SCP)的使用,可能需要结合Pydicom库或DCMTK工具包来示例。例如,使用DCMTK的storescu命令发送文件,或者用Pydicom实现存储服务。 用户可能还关心传输中的注意事项,如数据压缩、网络配置(端口、AE Title)、安全机制(加密、数字签名)等。引用中提到的数据元素结构和VR类型可能需要强调传输时数据编码的正确性,以确保接收方正确解析。 需要确保回答结构清晰,分点说明传输方法,并给出实际例子或代码片段,如使用DCMTK或Pydicom的示例。同时,结合之前的回答,提到DICOM在医疗环境中的优势,如标准化和互操作性,确保传输的可靠性。 最后,生成的相关问题需要围绕传输的扩展,如安全传输、实时传输、错误处理等,帮助用户进一步探索。</think>#### DICOM 格式 ECG 数据传输方法 DICOM 标准通过其网络协议和文件结构设计,为 ECG 数据提供了规范化的传输解决方案。以下是具体实现方法及技术要点: --- ### 一、基于 DICOM 网络协议传输 DICOM 定义了一套完整的网络通信协议(DIMSE,DICOM Message Service Element),支持 ECG 数据的高效传输[^1][^3]。 1. **DICOM 存储服务(C-STORE)** - **功能**:将包含 ECG 数据的 DICOM 文件从客户端(SCU,Service Class User)发送至服务器(SCP,Service Class Provider)。 - **应用场景**:医院心电图机将记录传输至 PACS(影像归档与通信系统)。 - **示例代码(使用 `pydicom` 库)**: ```python from pydicom import dcmread from pydicom.network import AE ae = AE(ae_title='ECG_CLIENT') ae.add_requested_context('1.2.840.10008.5.1.4.1.1.9.1.3') # ECG Waveform SOP Class ds = dcmread('ecg_data.dcm') assoc = ae.associate('pacs_server', 104) if assoc.is_established: status = assoc.send_c_store(ds) print(f"传输状态: {status.Status}") assoc.release() ``` 2. **查询与检索服务(C-FIND/C-MOVE)** - **C-FIND**:根据患者 ID 或日期查询服务器中的 ECG 记录。 - **C-MOVE**:从服务器拉取指定 ECG 数据到本地设备。 --- ### 二、DICOM 文件结构与传输封装 DICOM 文件通过**数据集(Data Set)**实现 ECG 数据与元数据的绑定传输[^3][^4]: - **关键数据元素**: - `(0010,0020)` Patient ID - `(0008,1030)` Study Description(如 "Resting ECG") - `(5400,0100)` Waveform Data(存储 ECG 波形原始数值) - `(5400,0110)` Channel Labels(标注导联名称,如 "Lead I", "aVR") - **传输优势**: - 数据与元信息(患者信息、采样率、导联配置等)强制绑定,避免传输过程中信息丢失。 --- ### 三、Web 传输协议(WADO) 通过 **WADO(Web Access to DICOM Objects)** 实现基于 HTTP 的 ECG 数据传输[^1]: - **URL 格式示例**: ```text http://server/wado?requestType=WADO&studyUID=1.2.3.4&seriesUID=5.6.7.8&objectUID=9.10.11.12 ``` - **用途**: - 远程调阅 ECG 数据(如通过浏览器或移动端应用)。 - 与 Dicom ECG Plot 等工具结合,直接下载并可视化数据[^1]。 --- ### 四、传输工具与库 1. **DCMTK(DICOM Toolkit)** - **命令行工具**: ```bash storescu -aet ECG_CLIENT -aec PACS_SERVER pacs_server 104 ecg_data.dcm ``` - **功能**:实现 SCU/SCP 角色,支持 C-STORE、C-FIND 等操作。 2. **Orthanc 或 DCM4CHEE** - **开源 PACS 服务器**:提供 RESTful API 和 DICOMweb 接口,简化 ECG 数据的上传与检索。 --- ### 五、传输注意事项 1. **数据压缩**: - 使用 `Transfer Syntax UID` 指定压缩格式(如 JPEG Lossless)。 2. **网络配置**: - 确保端口(默认 104)开放,SCU/SCP 的 AE Title 匹配。 3. **安全机制**: - 通过 TLS 加密传输(DICOM over HTTPS/WADO-RS),或使用数字签名验证数据完整性[^3]。 --- #### 示例:ECG 数据传输流程 1. **生成 DICOM 文件**: - 心电图设备将采集的波形数据封装为 DICOM 文件(包含 `Waveform Data` 和元数据)。 2. **传输至 PACS**: - 使用 C-STORE 服务将文件发送到 PACS 服务器。 3. **远程访问**: - 临床医生通过 WADO 协议调阅 ECG 数据并进行分析。 ---
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