DICOM标准：MR图像模块属性详解——磁共振成像（MR）在DICOM中的应用
目录
引言
磁共振成像（MR）
一、MR图像模块
二、MR图像属性描述
1、图像类型 (Image Type)
2、抽样每个象素 (Sampling per Pixel)
3、光度插值 (Photometric Interpretation)
4、位分配 (Bits Allocated)
结论
引言
数字成像和通信在医学（DICOM）标准为医学影像的存储、交换和通信提供了统一的规范。本文将详细介绍磁共振成像（Magnetic Resonance, MR）在DICOM标准中的表示和相关属性。这些内容涵盖了MR图像序列及其图像模块的具体属性，旨在帮助医疗专业人员更好地理解和应用DICOM标准，提高影像管理和诊断的效率与准确性。
磁共振成像（MR）
磁共振成像（MR）是一种利用磁场和无线电波生成身体内部结构图像的非侵入性诊断技术。DICOM标准中的MR图像模块涵盖了MRI扫描的各种参数，以确保图像质量和诊断准确性。
一、MR图像模块
MR图像模块包含了描述MR图像的多个属性，涵盖了从扫描参数到图像处理的各个方面。
| 属性名（英文名称） | 标记 | 类型 | 属性描述 |
|---|---|---|---|
| 图像类型 (Image Type) | (0008,0008) | 1 | 图像的标识特性，使用类型1属性，采用以下定义术语之一：MPR、PROJECTION IMAGE、T1 MAP、T2 MAP、DIFFUSION MAP、DENSITY MAP、PHASE MAP、VELOCITY MAP、IMAGE ADDITION、PHASE SUBTRACT、MODULUS SUBTRACT、OTHER。 |
| 抽样每个象素 (Sampling per Pixel) | (0028,0002) | 1 | 图像中每个象素的样本数，对于MR图像，应为1。 |
| 光度学解释 (Photometric Interpretation) | (0028,0004) | 1 | 指定象素数据的光度学性质，MR图像常用MONOCHROME1或MONOCHROME2。详细定义参见相关标准。 |
| 位分配 (Bits Allocated) | (0028,0100) | 1 | 为每个象素样本分配的比特数，MR图像通常为16位。 |
| 扫描顺序 (Scanning Sequence) | (0018,0020) | 1 | 描述获取的数据类型，枚举值包括：SE（旋转ECHO）、IR（反转恢复）、GR（梯度恢复）、EP（Echo平面）、RM（研究模式）。注意：可以有多个值，但并非所有组合都是合法的（例如：SE/GR）。 |
| 顺序变量 (Sequence Variant) | (0018,0021) | 1 | 扫描序列的变体，定义的条目包括：SK（分段的k-空间）、MTC（磁传递对比）、SS（稳定状态）、TRSS（时间颠倒稳定状态）、SP（损坏的）、MP（MAG准备好）、OSP（oversampling相位）、NONE（没有序列变体）。 |
| 扫描选项 (Scanning Options) | (0018,0022) | 2 | 扫描序列的参数，定义的条目包括：PER（相位编码记录）、RG（呼吸选通）、CG（心脏选通）、PPG（外周脉冲选通）、FC（流补偿）、PFF（部分傅立叶频率）、PFP（部分傅立叶相位）、SP（空间预饱和）、FS（脂肪饱和）。 |
| MR获取类型 (MRAcquisition Type) | (0018,0023) | 2 | 数据编码表的标识，枚举值：2D（频率x相位）、3D（频率x相位x相位）。 |
| 重复时间 (Repetition Time) | (0018,0080) | 2C | 从一个脉冲序列开始到下一个脉冲序列开始之间的时间，以毫秒计。必需条件：当扫描序列为EP且序列变体不是SK时，此属性为必需。 |
| 回显时间 (Echo Time) | (0018,0081) | 2 | 在激发脉冲的中点与ECHO（kx=0）产生的波峰之间的时间，以毫秒计。在分段k-空间中，TE(eff)为激发脉冲中点与覆盖k-空间中心的ECHO波峰之间的时间。 |
| 回显顺序长度 (Echo Train Length) | (0018,0091) | 2 | 每个图像每个激发在k-空间中所需的线数。 |
| 翻转时间 (Inversion Time) | (0018,0082) | 2C | 从反相RF脉冲中心后到探测纵向磁感应强度的激发脉冲中心之间的时间，以毫秒计。当扫描序列包含IR值时，此属性为必需。 |
| 触发器时间 (Trigger Time) | (0018,1060) | 2C | 从R波的波峰到ECHO产生的波峰之间的时间，以毫秒计。在包含心脏选通（如CG、PPG）的扫描选项时，此属性为必需。 |
| 顺序名称 (Sequence Name) | (0018,0024) | 3 | 用户定义的扫描序列名称，由扫描序列（(0018,0020)）和序列变体（(0018,0021)）组合而成。 |
| Angio标记 (Angio Flag) | (0018,0025) | 3 | 血管图像指示，枚举值：Y = 图像是血管的，N = 图像是非血管的。 |
| 平均数 (Number of Averages) | (0018,0083) | 3 | 在参数改变前给定脉冲序列重复的次数。 |
| 成像频率 (Imaging Frequency) | (0018,0084) | 3 | 正在被定位的核的旋进频率，单位为MHz。 |
| 成像核 (Imaging Nuclear) | (0018,0085) | 3 | 在成像频率共振的核，例如：31P、1H。 |
| 回显号码 (Echo Number) | (0018,0086) | 3 | 生成该图像所使用的回显号。在分段k-空间中，指有效的回显号。 |
| 磁性字段强度 (Magnetic Field Strength) | (0018,0087) | 3 | MR磁体的名义域强度，单位为特斯拉（T）。 |
| 胶片间隔 (Spacing Between Slices) | (0018,0088) | 3 | 切片之间的空隙，单位为毫米，从每个切片的中心到中心测量。 |
| 相位编码步骤号 (Phase Encoding Steps) | (0018,0089) | 3 | 获取期间在y方向上采集的k-空间的线总数。 |
| 抽样百分率 (Sampling Percentage) | (0018,0093) | 3 | 获取的矩阵线的百分比，以百分数表示。 |
| 百分比相位可见区 (Percent Phase Field of View) | (0018,0094) | 3 | 相位方向的观察尺寸域与频率方向观察尺寸域的比率，以百分数表示。 |
| 象素带宽 (Pixel Bandwidth) | (0018,0095) | 3 | 总取样阶段的倒数，单位为赫兹每象素（Hz/pixel）。 |
| 稍许的时间间隔 (Temporal Resolution) | (0018,1062) | 3 | 用于不足的平均R-R时间间隔，单位为毫秒。 |
| 搏动拒收标记 (Cardiac Rejection Flag) | (0018,1080) | 3 | 指示是否应用了搏动长长度排序，枚举值：Y = 是，N = 否。 |
| 低 R-R 值 (Low RR Value) | (0018,1081) | 3 | 用于搏动拒收的R-R间隔下界，单位为毫秒。 |
| 高 R-R 值 (High RR Value) | (0018,1082) | 3 | 用于搏动拒收的R-R间隔上界，单位为毫秒。 |
| 获得的间隔 (Acquired RR Intervals) | (0018,1083) | 3 | 获得的R-R间隔数。 |
| 拒绝的间隔 (Rejected RR Intervals) | (0018,1084) | 3 | 被拒收的R-R间隔数。 |
| PVC 拒收 (PVC Rejection) | (0018,1085) | 3 | 使用的PVC拒收条件的描述。 |
| 跳过搏动 (Skipped Beats) | (0018,1086) | 3 | 已测知心律不齐后跳过的搏动数。 |
| 心律 (Heart Rate) | (0018,1088) | 3 | 每分钟的搏动数。 |
| 心图象数 (Images per Heart Beat) | (0018,1090) | 3 | 每心循环生成的图像数。 |
| 触发窗口 (Trigger Window) | (0018,1094) | 3 | 基于心率的R-R间隔百分比，指定为有效/可用触发器的窗口。 |
| 重建直径 (Reconstruction Diameter) | (0018,1100) | 3 | 用于图像重建的数据区域的直径，单位为毫米。此区域外的数据可存在且病人的部分也可能存在于此区域外。 |
| 接收旋管 (Receive Coil) | (0018,1250) | 3 | 已使用的接收旋管。 |
| 传输旋管 (Transmit Coil) | (0018,1251) | 3 | 已使用的传输旋管。 |
| 获得矩阵 (Acquisition Matrix) | (0018,1310) | 3 | 重建前获得的频率/相位数据的大小，包含频率行、频率列、相位行、相位列等多值。 |
| 相位编码方向 (Phase Encoding Direction) | (0018,1312) | 3 | 与图像相关的相位编码的坐标轴，枚举值包括：ROW = 行上的相位编码，COL = 列上的相位编码。 |
| 翻转角 (Flip Angle) | (0018,1314) | 3 | 从磁向量的初始区域翻转到某一角度所产生的稳定角。 |
| SAR (Specific Absorption Rate) | (0018,1316) | 3 | 特定吸收率，单位为瓦特每千克（W/kg）。 |
| 可变翻转角标记 (Variable Flip Angle Flag) | (0018,1315) | 3 | 指示在图像获取时是否应用了翻转角变化，枚举值：Y = 是，N = 否。 |
| dB/dt (Gradient Echo Rate) | (0018,1318) | 3 | 梯度螺旋磁通量密度与时间的比率。 |
| 临时位置标识 (Temporal Position Identifier) | (0020,0100) | 3 | 动态或功能性的图像集的临时顺序。 |
| 临时位置号 (Temporal Position Number) | (0020,0105) | 3 | 规定的临时位置的总号码。 |
| 临时分辨率 (Temporal Resolution) | (0020,0110) | 3 | 动态或功能性图像集中图像之间的时间差。 |
二、MR图像属性描述
为确保MR图像的准确性和一致性，以下是一些关键属性的详细描述：
1、图像类型 (Image Type)
对于MR图像，图像类型（(0008,0008)）被指定为类型1，使用以下定义术语之一：
- MPR
- PROJECTION IMAGE
- T1 MAP
- T2 MAP
- DIFFUSION MAP
- DENSITY MAP
- PHASE MAP
- VELOCITY MAP
- IMAGE ADDITION
- PHASE SUBTRACT
- MODULUS SUBTRACT
- OTHER
2、抽样每个象素 (Sampling per Pixel)
MR图像中的样本数（(0028,0002)）应为1，表示每个象素仅有一个样本值。
3、光度插值 (Photometric Interpretation)
对于MR图像，光度插值（(0028,0004)）应为以下示例值之一：
- MONOCHROME1
- MONOCHROME2
参考：详细定义见C.7.6.3.1.2。
4、位分配 (Bits Allocated)
对于MR图像，位分配（(0028,0100)）应为16，表示每个象素样本分配了16个位。
结论
磁共振成像（MR）在DICOM标准中的详细属性描述确保了医学影像数据的准确存储和传输。通过理解和应用这些属性，医疗专业人员能够有效管理和分析影像数据，提高诊断的准确性和效率。DICOM标准的不断发展和完善，为现代医学影像技术的进步提供了坚实的基础。
【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。】