DCMTK開源庫的學習筆記4：利用ini配置文件對dcm影像進行歸檔，dcmtkdcm

DCMTK開源庫的學習筆記4：利用ini配置文件對dcm影像進行歸檔，dcmtkdcm

轉：http://blog.csdn.net/zssureqh/article/details/8846337

背景介紹：

醫學影像PACS工作站的服務端需要對大量的dcm文件進行歸檔，寫入數據庫處理。由於醫學圖像的特殊性，每一個患者（即所謂的Patient）每做一次檢查（即Study）都至少會產生一組圖像序列（即Series），而每一組圖像序列下會包含大量的dcm文件（例如做一次心髒CTA的診斷，完整的一個心髒斷層掃描序列大約有200幅圖像）。DICOM3.0協議中對每一幅影像是按照特定的三個UID（唯一標示符）來進行標記的，分別是StudyInstanceUID、SeriesInstanceUID、SOPInstanceUID。其中StudyInstanceUID代表了唯一的一次檢查（Study），SeriesInstanceUID代表了相應檢查下的唯一序列（Series）、SOPInstanceUID代表了唯一檢查下的唯一序列下的唯一圖像。通常PACS工作站都是利用這三個UID來對dcm文件進行歸檔處理。

歸檔的設計：

1、基本的歸檔結構是：

第一級：StudyInstanceUID

存儲同一患者的影像數據

第二級：SeriesInstanceUID

存儲同一次檢查下的影像數據

第三級：SOPInstanceUID

存儲同一個序列下的影像數據

了解了大致的歸檔結構後，現在應該考慮怎樣將dcm記錄寫入到數據庫中？最直觀的想法就是將每一個dcm文件都記錄在數據庫中，這樣當需要讀取指定的dcm文件時通過給定的三個UID直接在數據庫中查詢就能夠得到。但是如此一來，數據庫的容量會急劇增加，同一患者在數據庫中存在著大量的冗余記錄。因為患者的影像數據是按照上述的三級目錄來歸檔的，大量的相關的影像數據存儲在服務器的同一個目錄下，對於同一個序列的圖像可以直接在第二級目錄中利用SOPInstanceUID來進行檢索，而不需要進行數據庫的查詢。但是當二級目錄下的文件數量較大時，檢索文件件中的文件同樣需要耗費大量的時間，那麼怎樣可以提高檢索效率呢？答案就是：配置文件。由於在歸檔的時候我們已經讀取過每個dcm文件的三個UID，那麼可以將歸檔時候讀取的UID信息寫入到相應的INI配置文件中，並存儲到相應的圖像序列目錄下。那麼在檢索圖像時，通過前兩級UID可以快速在數據庫中查詢到影像數據的歸檔目錄，當進入到指定的歸檔目錄後，利用歸檔時生成的INI文件，可以快速的檢索到指定的dcm文件，另外如果歸檔時將一些常用的dcm文件信息一同寫入到INI配置文件中（如圖像的寬度、高度、患者姓名、出生年月、窗寬/窗位等），在後續的一些圖像處理中同樣能夠節約時間，提高效率。

2、INI配置文件的生成

INI配置文件的格式就不細講了，CSDN中已有很多詳細講解的博文，請大家自行參閱。這次詳細講解一下利用dcmtk開源庫來提取相應的dcm文件信息並寫入到ini配置文件中的方法。

DCMTK開源庫是一個很好的醫學影像開發基礎庫，其很好的實現了DICOM3.0標准，且類的繼承體系簡單明了，與DICOM3.0標准一一對應（隨後會寫關於“dcmtk開源庫的繼承體系與DICOM3.0標准的對應關系”的博文）。這裡我們只用到了dcmtk中的DcmItem類，該類派生自DcmObject基礎類，其含有ElementList成員變量，存儲了DICOM3.0標准中規定的一系列的數據元（Data Element）基本結構如下圖所示：

注：DcmItem類就是Dataset（數據集）的子類。其內部包含了數據元序列（即ElementList數據成員）。

通過閱讀關於DcmItem類的源碼，總結歸納了以下幾種dcmtk開源庫給出的操作dcm文件相應數據元的函數：findAndGet 函數、findOrCreate函數、findAndXXX函數、putAndInsert函數，以及insertXXX函數，如下圖：

至此我們可以利用findAndGet函數類來提取dcm文件中的相關信息，結合WindowsAPI函數來進行INI配置文件的歸檔。由於INI配置文件就是文本文件，因此我們選用了DcmItem中的findAndGetString函數來提取dcm文件中的數據元，利用findAndGetString函數能夠直接得到字符串格式（const char*）的數據元，另外，結合WritePrivateProfileString函數來生成INI配置文件。（注：此處findAndGetString函數正好與WritePrivateProfileString函數的格式匹配，如果采用findAndGet的其他函數，如findAndGetSin32，就需要利用itoa等函數將整型轉換成const char*類型，增加了編程的復雜性）

下面給出部分代碼：

1.               DcmTagKey THU_DCM_ELEMENTS[]=  
2. {DCM_InstanceNubmber, DCM_Rows,DCM_Columns,DCM_PatientName};//定義需要寫入到ini文件中的dcm數據元標簽數組  
3. int num=sizeof(THU_DCM_ELEMNTS)/sizeof(DcmTagKey);  
4. OFString mImageValue;  
5. OFString mGap("|");//INI配置文件中各個數據元之間的間隔符  
6. OFString mImageModule("ImageModule\\");//配置文件的節名稱  
7. OFString mSOPInstanceUID;  
8. OFString mSeriesInstanceUID;  
9. DcmDataset *pDataset=mDcmFile->getDataset();  
10. DcmMetaInfo *pMetaInfo=mDcmFile->getMetaInfo();  
11. pDataset->findAndGetOFString(DCM_SeriesInstanceUID,mSeriesInstanceUID);  
12. pDataset->findAndGetOFString(DCM_SOPInstanceUID,mSOPInstanceUID);  
13. mImageModule+=mSeriesInstanceUID;  
14. for(int i=0;i<num;++i)  
15. {  
16.     OFString mValueRecord;  
17.     DcmElement *element;  
18.     if(THU_DCM_ELEMNTS[i].getGroup()>0x0002)// to determine if the THU_DCM_ELEMENTS[i] is MetaInfo  
19.     {  
20.         //the element belongs to Dataset  
21.         pDataset->findAndGetOFStringArray(THU_DCM_ELEMNTS[i],mValueRecord);  
22.         mValueRecord+=mGap;  
23.     }  
24.     else  
25.     {  
26.         //the element belongs to MetaInfo  
27.         if(THU_DCM_ELEMNTS[i].getGroup()==0x0000 && THU_DCM_ELEMNTS[i].getElement()==0x0000)  
28.         {  
29.             mValueRecord=mGap;  
30.         }  
31.         else  
32.         {  
33.             pMetaInfo->findAndGetOFStringArray(THU_DCM_ELEMNTS[i],mValueRecord);  
34.             mValueRecord+=mGap;  
35.         }  
36.   
37.     }  
38.     mImageValue+=mValueRecord;  
39. }  
40. ::WritePrivateProfileString(mImageModule.c_str(),mSOPInstanceUID.c_str(),mImageValue.c_str(),iniFileName);  

3、數據庫的寫入：

數據庫寫入的方式與INI配置文件生成基本相似，只要稍微了解C++數據庫編程的人員，就很容易仿照上述INI配置文件的生成過程來完成數據庫寫入的部分，此處就不細講了，只給出簡單的部分代碼：

1. DcmFileFormat fileformat;  
2. TCHAR FilePath[MAX_PATH];  
3. OFCondition oc = fileformat.loadFile(FilePath);  
4. DcmDataset *pDataset=fileformat.getDataset();  
5. char query[1000];  
6. memset(query,0,sizeof(char)*1000);  
7. lstrcat(query,_T("insert into patient values ("));  
8.   
9. const char *tString;  
10. pDataset->findAndGetString(DCM_InstanceNumber,tString);  
11. lstrcat(query,tString);  
12. lstrcat(query,_T(","));  
13. pDataset->findAndGetString(DCM_PatientName,tString);  
14. lstrcat(query,_T("\""));  
15. lstrcat(query,tString);  
16. lstrcat(query,_T("\""));  
17. lstrcat(query,_T(","));  
18. pDataset->findAndGetString(DCM_PatientID,tString);  
19. lstrcat(query,tString);  
20. lstrcat(query,_T(","));  
21. pDataset->findAndGetString(DCM_PatientBirthDate,tString);  
22. lstrcat(query,tString);  
23. lstrcat(query,_T(","));  
24. pDataset->findAndGetString(DCM_PatientSex,tString);  
25. lstrcat(query,"\"");  
26. lstrcat(query,tString);  
27. lstrcat(query,"\"");  
28. lstrcat(query,",");  
29. pDataset->findAndGetString(DCM_PatientAge,tString);  
30. char temp[100];  
31. memcpy(temp,tString,lstrlen(tString));  
32. temp[lstrlen(tString)]=_T('\0');  
33. for(int i=0;i<strlen(temp);++i)  
34.     if(temp[i]==_T('Y'))  
35.         temp[i]=_T('\0');  
36. lstrcat(query,temp);  
37. lstrcat(query,",");  
38. lstrcat(query,_T("2013)"));       
39. n >              </span>//mysql數據庫的寫入  
40. MYSQL* con;  
41. con=mysql_init((MYSQL*)0);  
42. if(con!=NULL && mysql_real_connect(con,host,user,passwd,db,port,unix_socket,client_flag))  
43. {  
44.     if(!mysql_select_db(con,db))  
45.     {  
46.         ::printf("Selcet successfully the database!\n");  
47.   
48.         con->reconnect=1;  
49.         int rt=mysql_real_query(mysql,query,strlen(query));  
50.         if(rt)  
51.         {  
52.             ::printf("Error making insert!!!\n");  
53.         }  
54.   
55.     }  
56.   
57. }  

對於MYSQL的C++操作，可以參見博文：http://www.cnblogs.com/justinzhang/archive/2011/09/23/2185963.html