DICOM：基于DCMTK实现C-FIND SCU

Posted 2023-01-12 zssure

背景：

专栏之前写过许多关于DICOM协议的相关文章，有关于概念解析的理论性文章，也有实例演示的应用性文章。目的只有一个，希望能引导大家快速掌握DICOM协议，并着手进行自定义化开发。
目前DICOM协议实现有多种开源库，例如基于C++的DCMTK、基于C#的fo-dicom、基于Java的dcm4che。由于时间关系博文中的相关实例演示经常会穿插着使用三种开源库，因此具体到某一种库可能博文中并未给出示范工程。例如，近期有网友咨询希望利用DCMTK开源库自己动手实现C-FIND查询请求，并对服务端返回的信息进行定制化处理。因此周末动手编写了一个极简版的示例，代码裁剪于DCMTK开源库的findscu工程，供大家交流学习。

准备知识：

为了更好的理解代码示例，请耐心阅读之前专栏里的相关文章，如果已经对DICOM协议很了解且有过开发经验，或者干脆就想先动手敲代码，想从实践中学习，那么请自行跳到下一节。
在开始工作之前先阅读DICOM医学图像处理：DICOM网路传输了解DICOM协议的含义以及简单的建立规则，随后阅读DICOM医学图像处理：全面解析DICOM3.0标准中的通讯服务模块和DICOM：DICOM3.0网络通信协议(续）进一步了解DICOM协议，以及熟悉DCMTK开源库中对DICOM协议的具体实现。阅读完上述理论概念性文章后，进一步浏览下面两篇实例演示博文DICOM医学图像处理：基于DCMTK工具包学习和分析worklist、DICOM医学图像处理：利用fo-dicom发送C-Find查询Worklist 。

DCMTK实现C-FIND SCU：

待一切先验知识储备完成后，就可以进入我们的正题了，网友的需求是：

在阅读DICOM医学图像处理：基于DCMTK工具包学习和分析worklist、DICOM医学图像处理：利用fo-dicom发送C-Find查询Worklist 两篇实例博文后，希望利用DCMTK尝试发送C-FIND-RQ请求，然后将返回的C-FIND-RSP消息进行解析和后处理。

经过上述【准备知识】阶段后，想必大家已经了解了C-FIND请求建立的正题过程，因此不罗嗦了直接贴代码，用一个简单的实例来进行实际讲解。

a)网络环境初始化

    //1)初始化网络环境
    WSAData winSockData;
    /* we need at least version 1.1 */
    WORD winSockVersionNeeded = MAKEWORD( 1, 1 );
    WSAStartup(winSockVersionNeeded, &winSockData);

b)DCMTK库初始化

//2）DCMTK环境监测
    if(!dcmDataDict.isDictionaryLoaded())
    
        printf("No data dictionary loaded, check environment variable\\n");
    

c)建立DUL连接

    //3）网络层ASC初始化
    T_ASC_Network* cfindNetwork=NULL;
    int timeout=50;
    OFCondition cond=ASC_initializeNetwork(NET_REQUESTOR,0,timeout,&cfindNetwork);
    if(cond.bad())
    
        printf("DICOM 底层网络初始化失败\\n");
        return -1;
    
    //4）创建底层连接，即TCP层
    T_ASC_Association* assoc=NULL;
    T_ASC_Parameters* params=NULL;
    DIC_NODENAME localHost;
    DIC_NODENAME peerHost;
    OFString temp_str;
    cond=ASC_createAssociationParameters(¶ms,maxReceivePDULength);
    if(cond.bad())
    
        printf("DCMTK创建连接失败\\n");
        return -2;
    

d)判别连接

//5）设置DICOM相关属性，Presentation Context
    ASC_setAPTitles(params, ourTitle, peerTitle, NULL);

    cond = ASC_setTransportLayerType(params, false);
    if (cond.bad()) return -3;


    gethostname(localHost, sizeof(localHost) - 1);
    sprintf(peerHost, "%s:%d", peer, OFstatic_cast(int, port));
    ASC_setPresentationAddresses(params, localHost, peerHost);

    cond=ASC_addPresentationContext(params,1,abstractSyntax,transferSyntaxs,transferSyntaxNum);
    if(cond.bad())
        return -4;
    //6）真正创建连接
    cond=ASC_requestAssociation(cfindNetwork,params,&assoc);
    if (cond.bad()) 
        if (cond == DUL_ASSOCIATIONREJECTED) 
            T_ASC_RejectParameters rej;
            ASC_getRejectParameters(params, &rej);

            DCMNET_ERROR("Association Rejected:" << OFendl << ASC_printRejectParameters(temp_str, &rej));
            return -5;
         else 
            DCMNET_ERROR("Association Request Failed: " << DimseCondition::dump(temp_str, cond));
            return -6;
        
    
    //7）判别返回结果
    //7.1)连接检验阶段，验证Presentation Context
    if(ASC_countAcceptedPresentationContexts(params)==0)
    
        printf("No acceptable Presentation Contexts\\n");
        return -7;
    
    T_ASC_PresentationContextID presID;
    T_DIMSE_C_FindRQ req;
    T_DIMSE_C_FindRSP rsp;
    DcmFileFormat dcmff;

    presID=ASC_findAcceptedPresentationContextID(assoc,abstractSyntax);
    if(presID==0)
    
        printf("No presentation context\\n");
        return -8;
    

e)发送C-FIND-RQ

//8）发起C-FIND请求
    //8.1）准备C-FIND-RQ message
    bzero(OFreinterpret_cast(char*,&req),sizeof(req));//内存初始化为空;
    strcpy(req.AffectedSOPClassUID,abstractSyntax);
    req.DataSetType=DIMSE_DATASET_PRESENT;
    req.Priority=DIMSE_PRIORITY_LOW;
    //设置要查询的信息为空时，待会儿查询结果中会返回
    DcmDataset* dataset=new DcmDataset();
    InsertQueryItems(dataset,"A^B^C");
    //赋值自定义的回调函数，这就是该回调函数中可以进行相关信息的操作
    ZSCFindCallback zsCallback;
    DcmFindSCUCallback* callback=&zsCallback;
    callback->setAssociation(assoc);
    callback->setPresentationContextID(presID);
    /* as long as no error occured and the counter does not equal 0 */
    cond = EC_Normal;

f)设置回调函数，进行自定义处理

class ZSCFindCallback:public DcmFindSCUCallback

public:
    ZSCFindCallback()
    

    

    ~ZSCFindCallback()
    

    

    void callback( T_DIMSE_C_FindRQ *request,
        int responseCount,
        T_DIMSE_C_FindRSP *rsp,
        DcmDataset *rspMessage
        );

;

g)获取C-FIND-RSP

while (cond.good())
    
        DcmDataset *statusDetail = NULL;

        /* complete preparation of C-FIND-RQ message */
        req.MessageID = assoc->nextMsgID++;

        /* finally conduct transmission of data */
        cond = DIMSE_findUser(assoc, presID, &req, dataset,
            progressCallback, callback, DIMSE_BLOCKING, timeout,
            &rsp, &statusDetail);
        //设置了查询采用阻塞模式，DIMSE_BLOCKING
        //设置连接超时为50



        /*
         *添加异常判别
         *
         */
        cond=EC_EndOfStream;//假设异常，返回
    

实例测试：

参照之前DICOM医学图像处理：基于DCMTK工具包学习和分析worklist、DICOM医学图像处理：利用fo-dicom发送C-Find查询Worklist博文中的介绍进行测试即可，具体细节不多说，简单介绍一下：

启动Worklist SCP：

按照之前博文介绍，构建worklist数据库，在命令行输入：
wlmscpfs.exe -d -dfr -dfp ./wlistdb 2234
看到以下结果，说明顺利启动worklist服务端。

启动C-Find SCP：

在VS环境下，直接运行dumpCFindResponse工程，看到如下结果：


至此，自己构建的C-Find SCU顺利实现了发送C-FIND-RQ，并自定义处理C-FIND-RSP的目的。
PS:这里只是简单的给出了一个示范，要实际开发自己的C-FIND SCU和C-FIND SCP时需要考虑更多的细节，诸如PresentationContext、TransferSyntax等等。

示例工程下载：

【GitHub:】 dumpCFindResponse
【Baidu：】 dumpCFindResponse
【CSDN：】 dumpCFindResponse资源下载



作者：[e-mail]
时间：2015-03-28