4. DICOM网络服务与通信模型

DICOM网络通信的核心是“服务类”（Service Class）与“角色”（Role）的组合。任何一次网络交互，都发生在两个DICOM应用实体（AE）之间：一方发起请求，另一方响应。发起请求的一方称为SCU（Service Class User，服务类用户），响应请求的一方称为SCP（Service Class Provider，服务类提供者）。同一个AE在不同服务中角色可以互换——PACS归档服务器在接收图像时是Storage SCP，在响应查询时是Query/Retrieve SCP，而在向外转发图像时又变成Storage SCU。

理解SCU/SCP的关键在于：它描述的是单次服务交互中的相对角色，而不是设备的固定属性。DICOM采用客户端-服务器模型，但“客户端”与“服务器”是动态的。建立连接时，SCU通过A-ASSOCIATE请求提出自己希望使用的表示上下文（Presentation Context），即“SOP类 + 传输语法”的组合；SCP在A-ASSOCIATE响应中逐条接受或拒绝。只有被接受的表示上下文，后续的DIMSE消息才能在其上传输。

五类核心服务的交互差异

C-STORE是最基础的推送服务：SCU把整个SOP实例（如一张CT图像）作为数据集发送，SCP接收后返回状态码。成功为0x0000，警告如0xB000/0xB006表示部分元素被强制转换或数据集不一致，失败如0xA700表示拒绝存储。C-STORE是单向数据流，SCU不索取任何数据。

C-FIND用于查询，SCU发送一个“查询标识符”（Query/Retrieve Level + 匹配键），SCP返回0个或多个匹配结果。它采用“多响应”机制：每个匹配项作为一条C-FIND-RSP返回，状态为0xFF00（Pending），最后以0x0000（Success）结束。C-FIND只返回属性，不传输像素数据。

C-MOVE是“第三方转发”服务：SCU向SCP指定目标AE Title，SCP把匹配的实例通过C-STORE推送到该目标。SCU本身不接收图像，只接收每个子操作的进度响应。这要求SCP能作为Storage SCU主动连接目标AE。

C-GET与C-MOVE目标相同，但图像直接通过同一个已建立的关联回传给请求方。SCU既是Query/Retrieve SCU，又临时充当Storage SCP，需要在关联协商时声明支持Storage SOP类。C-GET避免了第三方AE配置，但把接收压力集中在请求端。

用 DCMTK 与 pynetdicom 做通信测试

理论必须落到可执行的验证上。DCMTK 提供了一套命令行工具，适合快速搭建测试环境。常用组合如下：

# 启动一个 Storage SCP，监听 11112 端口，AE Title 为 PACS_SCP
storescp -v -d 11112 -aet PACS_SCP --output-directory ./received

# 用 storescu 向该 SCP 发送一张 CT 图像
storescu -v -d 127.0.0.1 11112 -aet TEST_SCU -aec PACS_SCP ./ct_slice.dcm

# 启动 Query/Retrieve SCP（需配合 dcmqrscp 与索引配置）
dcmqrscp -v -d 11113 -aet QR_SCP --config ./dcmqrscp.cfg

# 执行 C-FIND 查询
findscu -v -d 127.0.0.1 11113 -aet TEST_SCU -aec QR_SCP -P -k "QueryRetrieveLevel=PATIENT" -k "PatientName=ZHANG*"

# 执行 C-MOVE，把结果转发到 PACS_SCP
movescu -v -d 127.0.0.1 11113 -aet TEST_SCU -aec QR_SCP -P -k "QueryRetrieveLevel=STUDY" -k "StudyInstanceUID=1.2.840..." PACS_SCP

# 执行 C-GET，图像回传到当前 SCU
getscu -v -d 127.0.0.1 11113 -aet TEST_SCU -aec QR_SCP -P -k "QueryRetrieveLevel=SERIES" -k "SeriesInstanceUID=1.2.840..."

使用 pynetdicom 则更适合编写自动化测试脚本。下面是一个最小化的 Storage SCP 示例，它接收 C-STORE 请求并把数据集写入文件：

from pynetdicom import AE, evt, StoragePresentationContexts
from pydicom.filewriter import write_file

def handle_store(event):
    ds = event.dataset
    ds.file_meta = event.file_meta
    ds.save_as(f"recv_{ds.SOPInstanceUID}.dcm", write_like_original=False)
    return 0x0000  # Success

handlers = [(evt.EVT_C_STORE, handle_store)]
ae = AE(ae_title='PACS_SCP')
ae.supported_contexts = StoragePresentationContexts
ae.start_server(('0.0.0.0', 11112), evt_handlers=handlers)

测试时最值得观察的是关联协商日志与状态码序列。以 C-FIND 为例，如果 SCP 返回 0xA900（数据集与SOP类不匹配），通常说明查询级别或匹配键写错；如果返回 0x0122（SOP类不支持），则要检查表示上下文是否被接受。C-MOVE 的常见问题是目标 AE Title 未在 SCP 的已知 AE 列表中注册，导致 SCP 无法发起出站关联，此时 C-MOVE-RSP 会返回 0xA801（Move目标未知）。

测试用例与结果判读