前面兩篇文章中，我們介紹了 FHIR 用於交換臨床資料與脈絡。今天介紹如何傳遞醫療影像。
等等，在開始之前，你可能會想說：「欸？FHIR 沒有辦法傳遞醫療影像嗎？」
這邊簡單說明一下，FHIR 是專注於跨系統臨床文字與結構化數據交換的標準，例如病歷、診斷、藥物跟生理跡象等等，雖然 FHIR 可以描述影像、引用影像，但不適合承載大量像素資料。

它主要是使用輕量化的 JSON、XML 格式，以模組化來作為它的資料類別。在傳遞方式上，FHIR 定義資料格式與 API 互動；認證、授權方式依實作和安全框架而定，OAuth 2.0 並非所有 FHIR 傳輸的固定要求。

但是醫療場景當中經常會用到的影像資料，例如電腦斷層、核磁共振、X 光、超音波等等高解析度的數位病理切片。傳統單純的文字，或者是傳統的 JPEG、PNG 圖片，缺少完整脈絡（病人、檢查、位置、單位），以及位元深度和灰階資訊。

所以接下來要介紹的是 DICOM 醫療影像格式。

DICOM 簡介

醫療數位影像與傳輸標準（DICOM，Digital Imaging and Communications in Medicine），它是由美國電氣製造商協會（NEMA）與美國放射學會（ACR）於 1980 年代共同制定，它專注於醫療影像的拍攝、儲存、傳送，定義了資料模型、資料格式以及網路通訊協定，

資料型態

與一般的影像不太一樣：它是依物件類型包含影像或其他資料，以及相關中繼資料；不是每個 DICOM Instance 都是像素矩陣。

資料模型

DICOM 常用 Patient → Study → Series → Instance 階層組織影像資料：

• Patient（病人）：接受檢查的人。
• Study（檢查）：一次影像檢查的資料集合，具有唯一的 StudyInstanceUID。它不等同整次就醫；一次就醫可能包含多個 Study。
• Series（序列）：Study 中的一組相關影像或資料物件，具有唯一的 SeriesInstanceUID。不同拍攝角度或掃描設定可能形成不同 Series，但不只依這兩個條件決定。
• Instance（實例）：一個 DICOM 物件，具有唯一的 SOPInstanceUID。它可能是單張影像、多影格影像，也可能是報告或波形等其他物件，不一定是二維切片。

資料結構解析

一個典型的 DICOM 檔案（.dcm）由兩大核心元素組成：

1. Header（中繼資料 / Metadata）：

   • 採用 Tag 結構 （由 (Group, Element) 兩組十六進位碼組成，例如 (0010,0010) 代表 Patient Name，(0008,0060) 代表 Modality 檢查儀器類別）。
   • 包含病患身分（Name, ID）、檢查資訊（Study Date, Modality）、儀器參數（KVP, Exposure）、影像幾何空間資訊（Pixel Spacing, Slice Thickness, Image Position/Orientation）等。

2. Pixel Data（影像像素資料）：

   • 原始的醫療像素陣列（例如 CT 影像通常以 12-bit 或 16-bit 像素值儲存灰階資訊。這些儲存值不一定直接等於 Hounsfield Unit（HU）；系統會依 DICOM 中的轉換資訊換算，再配合窗位與窗寬呈現不同組織的對比。此表示方式保留較多影像細節，與一般圖片常見的 8-bit RGB 顯示方式不同）。
   • 支援無損/有損壓縮（Transfer Syntax，如 JPEG 2000, JPEG Lossless）。

DICOM JSON Model 範例（部分欄位）

一個 DICOM 範例如下：

{
  "00080016": {
    "vr": "UI",
    "Value": ["1.2.840.10008.5.1.4.1.1.2"]
  },
  "00080018": {
    "vr": "UI",
    "Value": ["2.25.1000001"]
  },
  "00080060": {
    "vr": "CS",
    "Value": ["CT"]
  },
  "00100010": {
    "vr": "PN",
    "Value": [
      {
        "Alphabetic": "SAMPLE^PATIENT"
      }
    ]
  },
  "00100020": {
    "vr": "LO",
    "Value": ["PATIENT-001"]
  },
  "0020000D": {
    "vr": "UI",
    "Value": ["2.25.2000001"]
  },
  "0020000E": {
    "vr": "UI",
    "Value": ["2.25.3000001"]
  },
  "00200013": {
    "vr": "IS",
    "Value": [1]
  },
  "00200032": {
    "vr": "DS",
    "Value": [0, 0, 0]
  }
}

為什麼不能直接使用圖片？

JPEG 或 PNG 可以呈現影像，但單獨一張圖片通常不足以保留醫療系統需要的完整脈絡，例如病人、檢查、序列、設備與影像位置等資訊。這些資訊有些存在 DICOM 中繼資料，有些則透過 Study、Series、Instance 之間的關係連結。

以電腦斷層（CT）為例，一次檢查通常會產生一組影像切片。系統需要知道哪些影像屬於同一個 Study 和 Series，以及每張影像在影像堆疊中的位置，才能正確瀏覽與重建影像。若只匯出單張 JPEG/PNG，這些關係和部分中繼資料可能無法一併保留。

小結

今天簡單介紹了 DICOM 的格式，我們知道在醫療領域當中，醫療資訊不是只能透過 FHIR 來記錄，醫療影像可以透過 DICOM 來進行儲存、傳遞，搭配兩者來使用更能將醫療資訊完整保留。