DICOM تحويل بناء جملة النقل

التصوير الرقمي والاتصالات في الطب (DICOM) هو البروتوكول القياسي لإدارة معلومات التصوير الطبي والبيانات ذات الصلة. عنصر محوري في إطار عمل DICOM هو بناء جملة النقل ، الذي يحدد قواعد الترميز لتبادل ملفات DICOM بين الأنظمة المختلفة. يحدد بناء جملة النقل كيفية تسلسل عناصر البيانات ، بما في ذلك جوانب مثل ترتيب البايت (endianness) ، وترميز تمثيل القيمة (VR) (ضمني أو صريح) ، وأنظمة الضغط.

يؤثر بناء جملة النقل على كيفية قراءة ملفات DICOM وتفسيرها ومعالجتها بواسطة معدات وبرامج التصوير الطبي. يحدد ما إذا كان بإمكان نظام الاستقبال فك تشفير بيانات الصورة وعرضها بشكل صحيح. تشمل المكونات الرئيسية المتأثرة ببناء جملة النقل ما يلي:

ترتيب البايت (Endianness): يملي التسلسل الذي يتم فيه ترتيب البايتات في قيم عددية أكبر. النوعان الأساسيان هما Little Endian (البايت الأقل أهمية أولا) و Big Endian (البايت الأكثر أهمية أولا).
ترميز تمثيل القيمة (VR): يحدد ما إذا كان الواقع الافتراضي مذكورا صراحة في دفق البيانات (VR صريح) أو ضمنيا (VR ضمني). يحدد الواقع الافتراضي نوع البيانات وتنسيق كل عنصر بيانات ، وهو أمر بالغ الأهمية للتفسير الدقيق.
الضغط: يتضمن تطبيق الخوارزميات لتقليل حجم بيانات الصورة. تتضمن طرق الضغط الشائعة في DICOM خط أساس JPEG (مع فقدان البيانات) و JPEG Lossless و JPEG 2000 (مع فقدان البيانات وبدون فقدان) وترميز طول التشغيل (RLE).

قد تحتاج إلى التحويل من بناء جملة نقل إلى آخر في عدة حالات:

قابلية التشغيل البيني بين الأنظمة: قد تدعم الأجهزة الطبية المختلفة وتطبيقات البرامج مجموعات مختلفة من تراكيب النقل. لضمان الاتصال السلس وتبادل البيانات ، غالبا ما يكون التحويل إلى بناء جملة النقل المدعوم من نظام الاستقبال ضروريا.
تحسين التخزين: يؤدي التحويل إلى بناء جملة نقل مضغوط إلى تقليل أحجام الملفات وتوفير مساحة التخزين وتحسين أوقات الإرسال عبر الشبكات. على سبيل المثال ، قد تفضل أنظمة الأرشفة الضغط بدون فقدان البيانات لموازنة تقليل الحجم مع دقة الصورة.
التوافق مع أدوات المعالجة: تتطلب بعض خوارزميات معالجة الصور أو أدوات التشخيص صورا في بناء جملة نقل معين ، غالبا ما تكون غير مضغوطة أو بنوع معين من الضغط ، لتعمل بشكل صحيح.
المتطلبات التنظيمية والامتثال: قد تفرض بعض المناطق أو مؤسسات الرعاية الصحية استخدام تراكيب نقل محددة لأسباب قانونية أو تتعلق بالامتثال أو التوحيد القياسي.

التحويل بين بناء جملة النقل ممكن عندما يمكن تحويل بيانات الصورة الأساسية والبيانات الوصفية بدقة دون فقدان المعلومات الأساسية. بالنسبة للصور غير المضغوطة وتلك المضغوطة باستخدام طرق غير ضياع (مثل JPEG Lossless أو RLE) ، يكون التحويل واضحا بشكل عام. يمكن فك ضغط بيانات البكسل وإعادة ترميزها في بناء جملة النقل المطلوب دون أي تدهور في جودة الصورة.

ومع ذلك ، يصبح التحويل معقدا أو حتى مستحيلا في سيناريوهات معينة:

الضغط مع فقدان البيانات: تفقد الصور المضغوطة باستخدام خوارزميات مع فقدان البيانات (مثل JPEG Baseline مع إعدادات الفقدان) بعض بيانات الصورة بشكل دائم لتحقيق أحجام ملفات أصغر. لا يمكن تحويل هذه الصور إلى بناء جملة نقل مختلف استرداد المعلومات المفقودة. بينما يمكنك فك ضغط الصورة وإعادة ترميزها ، يظل تدهور الجودة قائما ، ويمكن أن يؤدي الضغط الإضافي مع فقدان البيانات إلى تفاقم الخسارة.
أنظمة الضغط غير المدعومة أو الاحتكارية: قد تستخدم بعض الصور خوارزميات ضغط غير قياسية أو خاصة غير مدعومة على نطاق واسع. بدون أدوات أو مكتبات فك الضغط المناسبة ، لا يمكن تحويل هذه الصور.
البيانات المشفرة أو التالفة: إذا كان ملف DICOM مشفرا للأمان أو أصبح تالفا، فلا يمكن متابعة التحويل حتى يتم فك تشفير الملف أو إصلاحه.
الحفاظ على البيانات الوصفية: قد لا يتم الاحتفاظ بعناصر بيانات معينة، خاصة العلامات الخاصة أو الخاصة بالمورد، بدقة أثناء التحويل إذا كان بناء جملة النقل أو أداة التحويل المستهدفة لا تدعمها.

في الممارسة العملية ، يعتمد التحويل الناجح على قدرات أدوات البرامج أو المكتبات المستخدمة. في حين أن مثل هذه التحويلات ممكنة بشكل عام بين التنسيقات غير المضغوطة والمضغوطة بدون فقدان ، فقد لا تكون مجدية أو مستحسنة عند التعامل مع الضغط المفقود أو أنظمة الترميز غير المدعومة. يعد فهم الفروق الدقيقة التقنية في بناء جملة النقل وقيود عمليات التحويل أمرا بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة بيانات التصوير الطبي وسهولة استخدامها.