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医学信息集成标准与技术

作译者：郑建立,林勇

出版时间：2024-03 千字数：557 版次：01-01 页数：348

开本：16开装帧： I S B N ：9787121474286

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纸质书定价：￥75.0

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第1章  字符编码与信息表示	1
1.1  概述	1
1.1.1  ASCII形成阶段	1
1.1.2  ASCII扩展阶段	2
1.1.3  统一编码阶段	2
1.2  字符编码模型	3
1.2.1  抽象字符集ACR	3
1.2.2  编码字符集CCS	3
1.2.3  字符编码表CEF	4
1.2.4  字符编码方案CES	4
1.2.5  传输编码语法TES	4
1.3  字符编码标准	5
1.3.1  ASCII	5
1.3.2  ISO/IEC 2022	6
1.3.3  ISO/IEC 8859	7
1.3.4  GB/T 2312	8
1.3.5  BIG5	9
1.3.6  Unicode与ISO/IEC 10646	10
1.3.7  GB13000与GBK	13
1.3.8  GB18030	14
1.4  信息的表示	16
1.4.1  文本方式与二进制方式	16
1.4.2  信息属性值的表示	16
1.4.3  信息实体的序列化	19
1.4.4  无模式序列化	20
1.4.5  模式驱动序列化	24
1.5  信息的传输编码	28
1.5.1  传输的基本问题	28
1.5.2  字节顺序	29
1.5.3  协议数据单元	31
1.5.4  转义	32
1.5.5  传输编码语法	33
1.6  信息的校验	36
1.6.1  奇偶校验	36
1.6.2  累加和校验	36
1.6.3  海明码	37
1.6.4  循环冗余校验	38
1.6.5  哈希算法	38
1.6.6  Luhn算法	39
1.6.7  M11校验	39
1.6.8  ISO/IEC 7064	40
习题1	41
第2章  DICOM标准	42
2.1  DICOM概述	42
2.1.1  DICOM的发展	42
2.1.2  DICOM的组成	42
2.1.3  DICOM的应用	45
2.2  数据结构与编码	46
2.2.1  唯一标识符（UID）	46
2.2.2  传输语法	47
2.2.3  值表示法	47
2.2.4  数据字典	51
2.2.5  数据元素	53
2.2.6  数据集	58
2.3  DICOM信息对象定义	59
2.3.1  实体-联系模型	60
2.3.2  DICOM信息模型	60
2.3.3  DICOM图像信息模型	61
2.3.4  信息对象定义的结构	62
2.3.5  信息实体IE	63
2.3.6  信息对象模块IOM	64
2.3.7  标准信息对象定义	71
2.3.8  复合信息对象定义	72
2.4  DICOM消息交换和网络通信	75
2.4.1  DICOM网络的层次模型	75
2.4.2  DICOM上层协议	75
2.4.3  协议数据单元	78
2.4.4  DICOM消息	81
2.4.5  DICOM消息服务元素	82
2.4.6  DIMSE-C服务	83
2.4.7  DIMSE-N服务	88
2.5  DICOM服务类	93
2.5.1  服务对象对类	94
2.5.2  SCP与SCU	94
2.5.3  服务类概述	95
2.5.4  验证服务类	96
2.5.5  存储服务类	97
2.5.6  查询/获取服务类	98
2.5.7  基本工作列表管理服务类	106
2.5.8  操作步骤SOP类	111
2.5.9  存储确认服务类	115
2.6  DICOM介质存储与文件格式	117
2.6.1  DICOM介质存储模型简述	118
2.6.2  介质存储SOP类及信息对象定义IOD	119
2.6.3  文件格式	119
2.6.4  介质存储目录	124
2.6.5  介质存储应用框架	125
2.7  医学图像的信息组织与表达	125
2.7.1  图像编码格式	125
2.7.2  压缩方法简述	127
2.7.3  像素转换	128
2.7.4  显示一致性	130
2.8  DICOM Web服务	132
2.8.1  URI Web服务	133
2.8.2  检查Web服务和资源	136
2.8.3  工作列表Web服务和资源	138
2.8.4  非患者实例Web服务和资源	139
习题2	140
第3章  fo-dicom类库	142
3.1  概述	142
3.2  Dicom核心程序集	143
3.3  Dicom.IO输入输出程序集	162
3.4  依赖注入	172
3.5  Dicom.Network网络通信程序集	181
3.6  Dicom图像显示程序集	198
3.7  Dicom图像压缩解压缩程序集	210
3.8  应用实例	214
习题3	219
第4章  医疗信息交换标准HL7	220
4.1  HL7概述	220
4.2  HL7的通信与控制	221
4.3  患者管理	227
4.4  医嘱	244
4.5  HL7 FHIR	256
习题4	278
第5章  NHAPI应用程序接口	279
第6章  医疗健康信息集成规范IHE	302
参考文献	339

在计算机信息技术发展浪潮的推动下，数字化医疗环境从单一的HIS（医院信息系统）发展到多个业务系统互联互通，进而迈入电子病历集成平台、区域医疗信息平台和电子健康档案阶段。在医疗信息化快速发展的背景下，医学信息技术已经成为各级各类医疗机构正常运转及提高医疗管理水平和服务质量所必不可少的技术支撑，也是公共卫生与个人健康管理的重要技术保障。
DICOM标准因数字化医学影像设备和PACS（影像归档和通信系统）的广泛应用而普及，HL7则是因医院对多厂商异构系统信息集成的切实需要而逐步得到应用的。其中的一个重要推动力是IHE的推广应用，IHE规范了如何在各种医疗流程中应用HL7和DICOM等标准实现互操作性，降低了标准应用门槛，适应了数字化医院、区域医疗信息平台和电子健康档案的发展需求。
本书是在“医学信息集成技术”课程多年教学实践基础之上组织编写的，该课程的培养目标之一是使学生具备HL7/DICOM/IHE标准相关的医疗应用软件的开发能力。因此，教学内容既要有广度（覆盖三大标准），又要有深度（能够编程开发）。由于三大标准对所涉领域面面俱到，而且都深入具体细节，因此每个标准都是鸿篇巨制，让初学者不知道从哪里下手。我们多年的实践经验就是必须够用、关注细节，即对标准的共性、原理性基础内容必须理解；对标准中分解为很多块的解决方案部分，择其一二详细介绍标准的结构及最简单实现方案的细节，配合实验具体设计并实现，其余内容自然可以触类旁通。 
本书共6章，概括了医学信息集成的相关标准和实现技术。
第1章简要介绍了字符编码的发展过程，以字符编码的5层模型为框架，系统讲述了字符编码标准、信息的组织与序列化、信息的传输编码及信息的校验等信息集成中的共性问题。
第2章首先简要介绍了DICOM标准的发展与组成，重点对DICOM传输语法、值表示法、数据元素与数据集等基础知识进行了讲述，再以CT IOD为代表描述了信息对象定义的结构与作用。DICOM消息交换和网络通信一节对关联和DIMSE进行了重点讲述，以最常用的Q/R服务类SCP与SCU开启了DICOM应用开发，随后对获取到的DICOM文件进行读取、图像解码、窗宽/窗位变换和图像显示，最后介绍了DICOM Web服务和资源。
第3章以fo-dicom开源类库为范例，对DICOM标准的实现技术进行了全方位的展示，分为Dicom核心程序集、Dicom.IO输入输出程序集、Dicom.Network网络通信程序集、Dicom图像显示程序集、Dicom图像压缩解压缩程序集等部分，着重介绍了主要的接口、基类及重要或典型派生类的设计，还介绍了工厂模式、组合模式、状态模式、依赖注入等面向对象设计模式的实际运用，使读者通过应用实例体验类库的使用。
第4章首先介绍了HL7的发展和HL7的消息编码规则、消息结构、数据类型、通信机制、最小低层协议等基础知识，接着对常用的患者管理和医嘱事件与消息结构、段结构、字段类型、取值规定等进行了细致的叙述，最后对新一代HL7 FHIR标准的发展、构成、数据类型、资源、交互进行了知识拓展和程序实现。
第5章介绍了NHAPI类库的主要程序集、模型接口，以及模型具体类的数据类型、段、消息，重点介绍了PipeParser类的方法与成员，以及构造消息、解析消息的流程和具体实现。
第6章从互操作性的概念入手，对现有标准的互操作性问题进行了分析，介绍了IHE的互操作性实现机制，重点对经典的SWF集成模式和XDS集成模式进行了详细的分析。
本书适合医学信息工程、生物医学工程等专业的高年级本科生和研究生阅读，需要读者具备面向对象程序设计的知识；也可作为医学信息领域从业人员掌握相关标准和技术的参考用书。
本书得到了上海理工大学一流本科系列教材建设项目的资助。本书主要由郑建立编著，林勇、孔祥勇参与了第4章的编著，研究生王怡茹完成了书中部分插图的绘制。由于作者水平有限，书中难免有疏漏和不足，请各位读者不吝指正，并请将信息反馈给我们（zhengjianli163@163.com），不胜感激。

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