fo-dicom开发之DICOM数据解析：常见数据类型及处理方法详解

前言

前面的文章，我们介绍了fo-dicom是一个怎样的开源库：fo-dicom，第一个基于.NET Standard 2.0 开发的DICOM开源库，以及学会使用fo-dicom前，了解其非常重要的基本概念，本次我们将了解，当进行DICOM数据解析时，对不同的数据类型的认知，这一点也非常重要。所以我们提前了解，在真实的解析过程中，避免解析异常的bug。
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每个DicomTag对应一个数据类型。
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接下来详细介绍每种数据类型：

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1. 字符串类型

1 VR: AE

含义：Application Entity（应用实体）
允许字符：ASCII码字符集中的空格和0-9、A-Z、a-z、可选字符“\”、“^”、“_”。
数据长度：<= 16个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");string applicationEntityTitle = dataset.GetString(DicomTag.RetrieveAETitle);

2 VR: AS

含义：Age String（年龄字符串）
允许字符：ASCII码字符集中的0-9和字母Y（代表年龄）。
数据长度：4个字符，例如"012Y"表示12岁。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");DicomAgeString age = dataset.GetValue<DicomAgeString>(DicomTag.PatientAge);
string ageString = age.ToString();

3 VR: AT

含义：Attribute Tag（属性标签）
允许字符：16进制数，例如"(0028,0010)"。
数据长度：4个字节。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");DicomTag pixelDataTag = dataset.Get<DicomTag>(DicomTag.PixelData);
int groupNumber = pixelDataTag.Group;
int elementNumber = pixelDataTag.Element;

4 VR: CS

含义：Code String（代码字符串）
允许字符：ASCII码字符集中的空格和0-9、A-Z、a-z。
数据长度：<= 16个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");string modality = dataset.GetString(DicomTag.Modality);

5 VR: DS

含义：Decimal String（十进制字符串）
允许字符：ASCII码字符集中的数字、正负号和小数点，例如"-123.45"。
数据长度：<= 16个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");double pixelSpacingX = dataset.GetDouble(DicomTag.PixelSpacingX);

6 VR: LO

含义：Long String（长字符串）
允许字符：ASCII码字符集中的任何字符。
数据长度：<= 64个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");string patientName = dataset.GetString(DicomTag.PatientName);

7 VR: LT

含义：Long Text（长文本）
允许字符：ASCII码字符集中的任何字符。
数据长度：<= 10240个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");string studyDescription = dataset.GetString(DicomTag.StudyDescription);

8 VR: PN

含义：Person Name（人名）
允许字符：ASCII码字符集中的空格、0-9、A-Z、a-z、可选字符“^”、“=”。
数据长度：<= 64个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");DicomPersonName patientName = dataset.GetValue<DicomPersonName>(DicomTag.PatientName);
string fullName = patientName.ToString();

9 VR: SH

含义：Short String（短字符串）
允许字符：ASCII码字符集中的任何字符。
数据长度：<= 16个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");string studyID = dataset.GetString(DicomTag.StudyID);

10 VR: ST

含义：Short Text（短文本）
允许字符：ASCII码字符集中的任何字符。
数据长度：<= 1024个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");string studyComments = dataset.GetString(DicomTag.StudyComments);

2.日期类型

11 VR: DT

含义：Date Time（日期时间）
允许字符：ASCII码字符集中的数字、空格、冒号和“-”号，例如"2022-01-01 12:00:00"。
数据长度：<= 26个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");DateTime acquisitionDateTime = dataset.GetDateTime(DicomTag.AcquisitionDateTime);

12 VR: DA

含义：Date（日期）
允许字符：ASCII码字符集中的数字和“-”号，例如"2022-01-01"。
数据长度：8个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");DateTime studyDate = dataset.GetDateTime(DicomTag.StudyDate);

13 VR: TM

含义：Time（时间）
允许字符：ASCII码字符集中的数字和冒号，例如"12:00:00"。
数据长度：<= 14个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");DateTime studyTime = dataset.GetDateTime(DicomTag.StudyTime);

14 VR: UT

含义：Unlimited Text（无限制文本）
允许字符：ASCII码字符集中的任何字符。
数据长度：无限制。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");string fullText = dataset.GetString(DicomTag.TextValue);

3.标识符类型

15 VR: UI

含义：Unique Identifier（唯一标识符）
允许字符：ASCII码字符集中的数字、字母和“.”、“:”、“-”等字符，例如"1.2.840.10008.5.1.4.1.1.7"。
数据长度：<= 64个字符。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");string sopClassUID = dataset.GetString(DicomTag.SOPClassUID);

4. 数值类型

16 VR: SS

含义：Signed Short（带符号短整型）
允许字符：带符号16位二进制补码整数。
数据长度：2个字节。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");short rows = dataset.Get<short>(DicomTag.Rows);

17 VR: US

含义：Unsigned Short（无符号短整型）
允许字符：无符号16位二进制整数。
数据长度：2个字节。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");ushort columns = dataset.Get<ushort>(DicomTag.Columns);

18 VR: SL

含义：Signed Long（带符号长整型）
允许字符：带符号32位二进制补码整数。
数据长度：4个字节。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");int numberOfFrames = dataset.Get<int>(DicomTag.NumberOfFrames);

19 VR: UL

含义：Unsigned Long（无符号长整型）
允许字符：无符号32位二进制整数。
数据长度：4个字节。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");uint frameIncrementPointer = dataset.Get<uint>(DicomTag.FrameIncrementPointer);

20 VR: FL

含义：Floating Point Single（单精度浮点数）
允许字符：32位IEEE浮点数。
数据长度：4个字节。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");float rescaleSlope = dataset.Get<float>(DicomTag.RescaleSlope);

21 VR: FD

含义：Floating Point Double（双精度浮点数）
允许字符：64位IEEE浮点数。
数据长度：8个字节。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");double rescaleIntercept = dataset.Get<double>(DicomTag.RescaleIntercept);

22 VR: IS

含义：Integer String（整数字符串）
允许字符：一系列表示整数的ASCII字符。
数据长度：取决于实际字符串长度。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");int frameNumber = dataset.Get<int>(DicomTag.FrameNumber);

23 VR: OD

含义：Other Double（其他双精度浮点数）
允许字符：一系列二进制数据。
数据长度：取决于实际数据长度。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");double[] pixelData = dataset.Get<double[]>(DicomTag.PixelData);

24 VR: OF

含义：Other Float（其他单精度浮点数）
允许字符：一系列二进制数据。
数据长度：取决于实际数据长度。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");float[] pixelData = dataset.Get<float[]>(DicomTag.PixelData);

25 VR: OL

含义：Other Long（其他长整数）
允许字符：一系列二进制数据。
数据长度：取决于实际数据长度。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");int[] pixelData = dataset.Get<int[]>(DicomTag.PixelData);

5. 其他类型

26 VR: OB

含义：Other Byte String（其他字节字符串）
允许字符：任何字节序列。
数据长度：无限制。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");byte[] pixelData = dataset.Get<byte[]>(DicomTag.PixelData);

27 VR: OW

含义：Other Word String（其他字字符串）
允许字符：任何16位二进制整数序列。
数据长度：无限制。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");ushort[] redPaletteColorLookupTableData = dataset.Get<ushort[]>(DicomTag.RedPaletteColorLookupTableData);

28 VR: SQ

含义：Sequence of Items（数据元素序列）
允许字符：由多个数据元素组成的序列，每个数据元素都以属性标签为序列头，并有可能包含其他数据元素。
数据长度：无限制。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");var sequence = dataset.Get<DicomSequence>(DicomTag.ReferencedPerformedProcedureStepSequence);
foreach (var item in sequence.Items)
{var referencedSOPClassUID = item.GetString(DicomTag.ReferencedSOPClassUID);var referencedSOPInstanceUID = item.GetString(DicomTag.ReferencedSOPInstanceUID);// ...
}

29 VR: UN

含义：Unknown（未知类型）
允许字符：一系列二进制数据。
数据长度：取决于实际数据长度。
读写示例方法：

DicomDataset dataset = new DicomDataset();
dataset.Load(@"path/to/dicom/file.dcm");byte[] unknownData = dataset.Get<byte[]>(DicomTag.UnknownTag);

总结

以上是DICOM元素值中常见的数据类型的VR，含义、允许字符、数据长度和读写示例方法等内容。根据DICOM数据集中具体元素的VR，选择合适的读取方法来获取元素的值。