DICOM标准:核医学图像模块属性——核医学(Nuclear Medicine, NM)DICOM标准详解

目录

引言

[1. NM 序列模块(NM Sequence Module)](#1. NM 序列模块(NM Sequence Module))

[1.1 NM序列模块属性](#1.1 NM序列模块属性)

[2. NM 设备模块(NM Equipment Module)](#2. NM 设备模块(NM Equipment Module))

[2.1 NM设备模块属性](#2.1 NM设备模块属性)

[3. NM 图像模块(NM Image Module)](#3. NM 图像模块(NM Image Module))

[3.1 NM图像模块属性](#3.1 NM图像模块属性)

[3.2 帧增量指针描述](#3.2 帧增量指针描述)

[4. NM SPECT获取图像组件(NM SPECT Acquisition Image Module)](#4. NM SPECT获取图像组件(NM SPECT Acquisition Image Module))

[4.1 NM SPECT获取图像模块属性](#4.1 NM SPECT获取图像模块属性)

[4.2 角间距描述](#4.2 角间距描述)

[5. NM Multi-gated获取图像模块(NM Multi-gated Acquisition Image Module)](#5. NM Multi-gated获取图像模块(NM Multi-gated Acquisition Image Module))

[5.1 NM Multi-gated获取图像模块属性](#5.1 NM Multi-gated获取图像模块属性)

总结


引言

核医学部分详细描述了核医学序列、设备及图像模块。这些模块包含用于核医学图像信息对象定义(Image Object Definition, IOD)的特定属性。以下内容将对这些模块及其属性进行全面梳理,并在属性名称旁标注其英文对应名称,以确保内容的准确性和清晰性。

1. NM 序列模块(NM Sequence Module)

1.1 NM序列模块属性

以下表格列出了核医学序列模块的主要属性:

属性名 英文名称 标记(Tag) 类型(Type) 属性描述
放射性元素 Radioisotope (放射性元素) (0018,0030) 2 使用的同位素名称。参考标签 (0018,1070-1074)。若为复合同位素,所有属性应按对应顺序赋值。
核医学序列类型 Nuclear Medicine Sequence Type (核医学序列类型) (0008,0042) 2 对核医学检查类型的进一步描述。定义术语包括:Static, Dynamic, Gated, Whole body, Step_shoot tomo, Continuous tomo, Gated tomo。
扫描速率 Scanning Rate (扫描速率) (0018,1300) 2C 照相机在身体上的运动速率,以毫米/秒表示。当核医学序列类型包含"Whole Body"时,此项为必需。
全身技术 Whole Body Technique (全身技术) (0018,1301) 2C 执行的扫描类型。当核医学序列类型为"Whole Body"时,此项为必需。示例值包括:1PS(一遍)、2PS(两遍)、PCN(采用患者轮廓)、DIV(使用分散准直仪)、MSP(多幅静态图像合成一幅全身图像)。
扫描长度 Scan Length (扫描长度) (0018,1302) 2C 扫描长度,以毫米表示。当核医学序列类型为"Whole Body"时,此项为必需。
放射性药物 Radiopharmaceutical (放射性药物) (0018,0031) 3 使用的放射性药物名称。
能量窗口中心线 Energy Window Center (能量窗口中心线) (0018,0032) 3 能量窗口的中心线,以千负特表示。
能量窗口总宽度 Energy Window Width (能量窗口总宽度) (0018,0033) 3 能量窗口总宽度,以能量窗口中心线的百分比表示。百分比的一半在能量中心线两侧。
干预药物名 Intervention Drug Name (干预药物名) (0018,0034) 3 干预药物的名称。
干预药物开始时间 Intervention Drug Start Time (干预药物开始时间) (0018,0035) 3 干预药物的给药时间。
有效序列持续时间 Effective Sequence Duration (有效序列持续时间) (0018,0072) 3 注射器记数率,以次数/秒表示。
注射器计数 Injector Count (注射器计数) (0018,1045) 3 指示触发源的文本。
触发源类型 Trigger Source Type (触发源类型) (0018,1061) 3 指示触发源的文本。
放射性核素途径 Radiopharmaceutical Pathway (放射性核素途径) (0018,1070) 3 注射途径。
放射性核素量 Radiopharmaceutical Volume (放射性核素量) (0018,1071) 3 注射量,以立方厘米表示。
放射性核素开始时间 Radiopharmaceutical Start Time (放射性核素开始时间) (0018,1072) 3 开始注射的时间。
放射性核素停止时间 Radiopharmaceutical Stop Time (放射性核素停止时间) (0018,1073) 3 停止注射的时间。
放射性核素总剂量 Radiopharmaceutical Total Dose (放射性核素总剂量) (0018,1074) 3 注射的放射性核素总量。
桶架/探测器倾斜 Collimator/Detector Tilt (桶架/探测器倾斜) (0018,1120) 3 扫描探测器的正常倾斜角度。
同位素号 Isotope Number (同位素号) (0020,0014) 3 与特定能量窗口对应的获取子集。

2. NM 设备模块(NM Equipment Module)

2.1 NM设备模块属性

以下表格列出了用于生成图像的核医学设备的主要属性:

属性名 英文名称 标记(Tag) 类型(Type) 属性描述
旋转中心偏移量 Rotation Center Offset (旋转中心偏移量) (0018,1145) 3 核医学照相机旋转偏移量的平均中心,以毫米表示。
视图区域形状 Field of View Shape (视图区域形状) (0018,1147) 3 核医学照相机视图区域的形状。定义术语包括:Rectangle(矩形)、Round(圆形)、Hexagonal(六边形)。
视图区域大小 Field of View Size (视图区域大小) (0018,1149) 3 视图区域的大小,以毫米表示。若为矩形,以行和列的大小表示;若为圆形,以直径表示;若为六边形,以最大行大小表示。
准直仪/滤线栅名 Collimator/Grid Name (准直仪/滤线栅名) (0018,1180) 3 描述任何准直仪(如LEAP, hires等)的标签。
准直仪类型 Collimator Type (准直仪类型) (0018,1181) 3 准直仪的类型。定义术语包括:PARA(平行)、PINH(针孔)、FANB(扇形柱)、CONE(锥形柱)、SLNT(斜面孔)、ASTG(散光)。
焦点距离 Focal Length (焦点距离) (0018,1182) 3 焦距,以毫米表示。值为零表示距离无穷大,即平行准直。
X焦点中心 X Focal Center (X焦点中心) (0018,1183) 3 焦点在X维度上的中心位置。
Y焦点中心 Y Focal Center (Y焦点中心) (0018,1184) 3 焦点在Y维度上的中心位置。

3. NM 图像模块(NM Image Module)

3.1 NM图像模块属性

以下表格列出了核医学图像的主要属性:

属性名 英文名称 标记(Tag) 类型(Type) 属性描述
帧增量指示器 Frame Increment Pointer (帧增量指示器) (0028,0009) 1C 用于多帧像素数据中作为帧增量属性的数据元素标记。当帧数量(0028,0008)设定时,此项为必需。具体说明见3.2。
缩放因子 Zoom Factor (缩放因子) (0028,0031) 2 图像中每像素的放大倍率,由行值和列值组成的数字对表示。
累计计数 Cumulative Count (累计计数) (0018,0070) 2 所有伽玛事件的总和。
参考覆盖序列 Referenced Overlay Sequence (参考覆盖序列) (0008,1130) 3 指向一组SOP类/实例对的参考序列,这些对是独立相关的覆盖。序列编码包括 (0008,1150) 和 (0008,1155)。
参考 SOP 类 UID Referenced SOP Class UID (参考SOP类UID) (0008,1150) 1C 唯一标识参考SOP类。当发送参考覆盖序列(0008,1130)时,此项为必需。
参考 SOP Instance UID Referenced SOP Instance UID (参考SOP实例UID) (0008,1155) 1C 唯一标识参考SOP实例。当发送参考覆盖序列(0008,1130)时,此项为必需。
参考曲线序列 Referenced Curve Sequence (参考曲线序列) (0008,1145) 3 指向一组SOP类/实例对的参考序列,这些对是独立相关的曲线。序列编码包括 (0008,1150) 和 (0008,1155)。
获得中止条件 Acquisition Termination Condition (获得中止条件) (0018,0071) 3 描述数据收集的中止方式。数据溢出类型包括:CNTS(计数)、DENS(密度)、MANU(手动)、OVFL(数据溢出)、TIME(时间)、TRIG(生理触发)。
重建直径 Reconstruction Diameter (重建直径) (0018,1100) 3 用于图像重建的数据区域直径,以毫米表示。数据可存在于此区域外,且患者部分亦可存在于此区域外。
从源到探测器的距离 Source to Detector Distance (从源到探测器的距离) (0018,1110) 3 从源到探测器中心的距离,以毫米表示。
表高 Table Height (表高) (0018,1130) 3 从患者表面顶部到旋转中心的距离,以毫米表示,中心向下为正。
表横动 Table Horizontal Motion (表横动) (0018,1131) 3 患者表的位置(或与表相关的桶架),以毫米表示。
角位置 Angle Position (角位置) (0018,1141) 3 探测器相对于患者的位置,以度数表示。患者背部起点为零度角。
辐射位置 Radial Position (辐射位置) (0018,1142) 3 探测器从旋转中心开始的辐射位置,以毫米表示。
回旋中心 Rotation Center (回旋中心) (0018,1210) 3 描述重建数据的回旋中心或算法的标签。
实际帧持续时间 Actual Frame Duration (实际帧持续时间) (0018,1242) 3 数据获取过程中的流失时间,以毫秒表示。
计数率 Count Rate (计数率) (0018,1243) 3 获取时完成的最大记数值,以记数/秒表示。
预处理功能 Pre-processing Function (预处理功能) (0018,5020) 3 应用于设备接收部分数据的预处理功能的代码或描述。通常,信号处理功能在数据写入扫描转换内存时或之前应用。
后处理功能 Post-processing Function (后处理功能) (0018,5021) 3 应用于显示转换器设备部分的后处理功能的代码或描述。通常,图像处理功能在存储于内存中的图像或发送到显示器之前应用。
相位数 Phase Number (相位数) (0020,0015) 3 在每个图像中获取子集具有相同采集时间。
间隔数 Interval Number (间隔数) (0020,0016) 3 获取定义了R-R间隔的心脏周期的子集数量。
计时槽数 Time Slot Number (计时槽数) (0020,0017) 3 获取包含所有同心脏周期的一致时间段的数据子集数量。
角数 Angle Number (角数) (0020,0018) 3 获取包含所有探测器角度位置一致的数据子集数量。
缩放中心 Zoom Center (缩放中心) (0028,0032) 3 在应用缩放因子之前,图像的各像素从(0,0)开始的偏移量,由行值和列值组成,以毫米为单位。
修改过的图像 Modified Image (修改过的图像) (0028,0051) 3 应用于图像修正的显示值。定义条件包括:UNIF(洪水校正)、COR(回旋中心校正)、NCO(非圆形轨道校正)、DECY(衰减校正)、ATTN(衰减校正)、SCAT(散射校正)、DTIM(死时间校正)。

3.2 帧增量指针描述

若NM图像为多帧图像,多帧组件的帧增量指针((0028,0009))由以下定义条件指定:

  • 00180050 = 由胶片厚度排序 (Thickness Ordering)
  • 00181063 = 由框架时间排序 (Frame Time Ordering)
  • 00181144 = 由角间距排序 (Angle Increment Ordering)

4. NM SPECT获取图像组件(NM SPECT Acquisition Image Module)

4.1 NM SPECT获取图像模块属性

适用于SPECT多框架图像,以下表格列出了主要属性:

属性名 英文名称 标记(Tag) 类型(Type) 属性描述
帧增量指针 Frame Increment Pointer (帧增量指针) (0028,0009) 1 包含用于多框架像素数据中帧增量属性的数据元素标记。列举值包括:00181144 = 角间距 (Angle Increment)
角间距 Angle Increment (角间距) (0018,1144) 1 SPECT获取视图之间的角扫描弧度间距,以度为单位。
缩放因子 Zoom Factor (缩放因子) (0028,0031) 2 应用于各图像像素的放大倍率,由行值和列值组成的数字对表示。
扫描弧度 Scan Angle (扫描弧度) (0018,1143) 2C 扫描数据的角度范围,以度为单位。若图像为层析图像,此项为必需。
改造直径 Reconstruction Diameter (改造直径) (0018,1100) 3 用于创建图像重建的数据区域直径,以毫米为单位。数据可存在于此区域外,且患者部分亦可存在于此区域外。
检测器与来源的距离 Detector to Source Distance (检测器与来源的距离) (0018,1110) 3 从来源到检测器中心的距离,以毫米为单位。
表高度 Table Height (表高度) (0018,1130) 3 从患者表面顶部到旋转中心的距离,以毫米为单位,中心向下为正。
表方位 Table Position (表方位) (0018,1131) 3 患者表的位置(或相对于桌子的架子),以毫米为单位。
旋转方向 Rotation Direction (旋转方向) (0018,1140) 3 设备主轴相关的来源旋转方向。列举值包括:CW(顺时针)、CC(逆时针)。
角度位置 Angle Position (角度位置) (0018,1141) 3 探测器相对于患者的位置,以度为单位。在多框架图像中,仅应用于第一个框架。以患者背部为起点,逆时针方向增量。
光线位置 Ray Position (光线位置) (0018,1142) 3 探测器到旋转中心的光线距离,以毫米为单位。
旋转偏移量 Rotation Offset (旋转偏移量) (0018,1146) 3 图像旋转中心的实际偏移量,以毫米为单位,可能为正或负。由层析图像指定。
角度 Angle (角度) (0020,0018) 3 获取包含所有探测器角度位置一致数据的子集。对于帧增量指针为角间距的多框架图像,此项仅应用于第一个框架。
缩放中心 Zoom Center (缩放中心) (0028,0032) 3 在应用缩放因子之前,图像各像素从(0,0)开始的偏移量,由行值和列值组成,以毫米为单位。

4.2 角间距描述

角间距((0018,1144))定义为SPECT获取图像框架间的角度增量,以度为单位。虽然角间距可以被表示,但并非必需。为了避免复杂性,角间距假定与扫描弧和视图数分开计算。角间距的总计值不用于定义正确的角度位置或扫描弧值。当NM序列类型为"Continuous Tomo"时,角间距表示多框架平面图像数据中合成框之间的有效角度间隔。

5. NM Multi-gated获取图像模块(NM Multi-gated Acquisition Image Module)

5.1 NM Multi-gated获取图像模块属性

以下表格列出了描述NM Multi-gated获取图像的主要属性:

属性名 英文名称 标记(Tag) 类型(Type) 属性描述
帧增量指针 Frame Increment Pointer (帧增量指针) (0028,0009) 1 包含用于多帧像素数据中帧增量属性的数据元素标记。列举值包括:00181063 = Frame Time (帧时间)
触发器来源或类型 Trigger Source or Type (触发器来源或类型) (0018,1061) 2 显示触发器来源的文本。
帧时间 Frame Time (帧时间) (0018,1063) 2 每帧的名义时间,以秒为单位。
触发时间 Trigger Time (触发时间) (0018,1060) 3 从R波到数据获取开始的时间间隔,以毫秒为单位。
普通间隔 Normal Interval (普通间隔) (0018,1062) 3 用于数据的平均R-R间隔,以毫秒为单位。
成帧类型 Frame Type (成帧类型) (0018,1064) 3 描述成帧类型,如向前、向后、前/后完成。
击打拒绝标记 Beat Rejection Flag (击打拒绝标记) (0018,1080) 3 是否应用了击打长度排序。列举值:Y = 是、N = 否。
低 R-R 值 Low R-R Value (低 R-R值) (0018,1081) 3 击打拒绝的R-R间隔下限。
高 R-R 值 High R-R Value (高 R-R值) (0018,1082) 3 击打拒绝的R-R间隔上限。
获取的间隔数 Acquired Interval Count (获取的间隔数) (0018,1083) 3 获取的R-R间隔数量。
拒绝的间隔数 Rejected Interval Count (拒绝的间隔数) (0018,1084) 3 拒绝的R-R间隔数量。
PVC 拒绝 PVC Rejection (PVC拒绝) (0018,1085) 3 使用标准类型描述的PVC拒绝。
跳过击打 Skip Beats (跳过击打) (0018,1086) 3 发现心律不齐后跳过的击打数量。
心律 Heart Rate (心律) (0018,1088) 3 每分钟心跳数。
图像的心脏号码 Heart Number per Image (图像的心脏号码) (0018,1090) 3 每个心脏周期图像的号码。

总结

本文系统地梳理了核医学在DICOM标准中的序列、设备及图像模块属性,涵盖了从放射性元素到多帧图像获取的各个方面。通过明确的结构化内容和中英文对照的属性名称,旨在为核医学领域的专业人士提供清晰、准确的参考资料,确保在实际应用中能够正确理解和使用这些DICOM属性。

注: 以上信息均基于DICOM 3.0标准文档的第3章内容进行翻译和整理,提供了有关病人医学信息模块的关键属性说明。这些信息对于医学成像专业人员和信息技术人员理解和应用DICOM标准至关重要。

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