三維醫(yī)學(xué)影像后處理云平臺的臨床應(yīng)用

孫媛，張弛

天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院 設(shè)備采購科，天津 300052

0 前言

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，基于云平臺的三維醫(yī)學(xué)影像后處理在醫(yī)院中的臨床應(yīng)用越來越重要。近年來，醫(yī)學(xué)影像技術(shù)不斷發(fā)展，三維影像融合的需求不斷增加，醫(yī)院與患者常常面對以下問題：① 多名醫(yī)生排隊進行三維后處理，浪費時間； ② 同一病人做過的CT、MRI、PET影像，只能進行二維對比，無法進行三維融合對比；③ 一些病例的調(diào)閱速度慢。而基于云平臺的三維醫(yī)學(xué)影像后處理實現(xiàn)了資源的虛擬化，不但節(jié)省了醫(yī)生的時間，還可進行三維融合對比，對疾病的診斷起到了重要的作用[1-2]。

1 三維后處理云平臺

云計算（Cloud Computing）是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過這種方式，可將共享的軟硬件資源和信息按需求提供給計算機和其他設(shè)備。它統(tǒng)一管理大量的物理資源，并將這些資源虛擬化。云計算可以按照用戶對資源和計算能力的需求動態(tài)部署虛擬資源，而不受物理資源的限制[3]。

三維醫(yī)學(xué)影像后處理云平臺運用云計算將軟件資源虛擬化，醫(yī)生可在任何時間、任何地點快速調(diào)閱原始影像數(shù)據(jù)，進行高級三維后處理，打破了影像科傳統(tǒng)的工作模式，從而解決了臨床醫(yī)生排隊等候做三維的問題。三維后處理云平臺投入使用之后，醫(yī)生只需要一臺聯(lián)網(wǎng)的計算機，就可以隨時隨地使用該服務(wù)，實現(xiàn)了多名醫(yī)生同時做三維影像后處理的方式。

三維醫(yī)學(xué)影像后處理云平臺不僅節(jié)省了醫(yī)生的時間，還增加了醫(yī)院的空間利用率。之前每一臺設(shè)備都要配備一個工作站，占用了醫(yī)院很多的空間，而三維醫(yī)學(xué)影像后處理云平臺不需要額外增加工作站，只需要能聯(lián)網(wǎng)的電腦即可?；谠破脚_的優(yōu)勢建立現(xiàn)代化醫(yī)院綜合管理系統(tǒng)，提高醫(yī)院的管理水平，已成為各大醫(yī)院探索的新方向[4]。

2 三維影像融合

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備是醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備中不可或缺的組成部分，也是醫(yī)院綜合實力的重要體現(xiàn)，不僅為臨床診斷、治療提供重要保障，同時為臨床科學(xué)研究提供重要平臺，對醫(yī)院的發(fā)展起著重要的推動作用。目前大部分醫(yī)院只能使用二維影像的對比和融合，而無法進行多設(shè)備的三維影像的對比和融合。主要原因在于：CT、MRI、PET等設(shè)備自帶的三維工作站只能使用一種設(shè)備影像的三維后處理，比如CT的三維工作站只有CT模塊而沒有MR、PET模塊，就無法進行兩個影像的三維融合。

每一種影像設(shè)備都有各自的優(yōu)點：PET、SPECT屬于功能成像技術(shù)，主要探測疾病發(fā)生發(fā)展過程的功能、代謝改變，但是無法顯示臟器或者病灶的解剖細(xì)節(jié)；CT、MRI可顯示解剖結(jié)構(gòu)圖像，有較高的分辨率但無法提供臟器的功能信息，兩者具有互補性[5-7]。例如，我院經(jīng)常使用的是PET/CT或者MRI/PET的三維融合。以前醫(yī)生在CT或MRI影像中觀察到病灶后再觀察PET圖像，憑借經(jīng)驗猜測病灶的位置，這種方法有很大的誤差，并不能完全確定病灶的位置。但是三維后處理云平臺的應(yīng)用使醫(yī)生可以進行圖像的三維融合，在一幅圖像上就可以看到病灶的具體位置，提高了診斷的準(zhǔn)確率[8-9]。

CT和MRI有各自的優(yōu)點：MRI的軟組織對比分辨率較高，它可以清楚地分辨肌肉、肌腱、筋膜、脂肪等軟組織，在神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、大血管疾病的診斷中具有明顯的優(yōu)勢；而CT在肺部病變的檢查及早期腦出血等病變的顯示中表現(xiàn)突出。

隨著醫(yī)療技術(shù)的進步，越來越多的影像需要三維融合、對比、重建，使之更為準(zhǔn)確地幫助診斷，從而減少醫(yī)療事故。而高級三維后處理云平臺實現(xiàn)了資源的整合和虛擬化，可為醫(yī)生提供多角度的視角，使醫(yī)生方便、快捷地對病灶進行分析和處理，提高診療水平和效率[10-11]。

3 三維醫(yī)學(xué)影像后處理平臺的臨床應(yīng)用

三維醫(yī)學(xué)影像后處理云平臺包括心血管圖像后處理分析平臺、心臟鈣化積分分析平臺、高級呼吸系統(tǒng)分析平臺、高級結(jié)腸智能分析平臺、高級自動融骨及血管分析平臺等。

利用自動冠脈分析功能可以自動得到冠脈樹的VR圖像，并能夠通過“零鍵式”操作快速完成冠脈的自動識別、提取和測量。冠脈的后處理包括：曲面重建，斜面、矢狀面、橫斷面等重組，重建的圖像可以保存以便回顧分析。

高級肺結(jié)節(jié)分析平臺對肺結(jié)節(jié)的檢出、診斷具有重要作用[12]。在發(fā)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)后，將肺結(jié)節(jié)獨立分離，定量分析結(jié)節(jié)的容積、成份、密度及倍增時間，評估結(jié)節(jié)的良惡性，同時可自動與同一病例的相關(guān)檢查數(shù)據(jù)自動鏈接。

高級自動融骨及血管分析平臺能夠自動分析三維血管成像，顯示并儲存選定血管的各項信息，包括狹窄分析、血栓定位、支架前后常規(guī)檢查以及血管扭曲成像等[13-14]。

在很多疾病的診斷中，臨床醫(yī)生感興趣的其實是圖像的一部分。但是由于人體的很多組織都離得很近，在剪切不感興趣的部位時，經(jīng)常一不小心就切除了主要部位，從而導(dǎo)致感興趣圖像的不完整性[15]。高級三維后處理功能中有區(qū)域生長法，不小心切除的組織可以通過區(qū)域生長法補回完整的結(jié)構(gòu)，對診斷正確率的提高有很大幫助。

4 討論

總而言之，三維醫(yī)學(xué)影像后處理云平臺可以實現(xiàn)資源的虛擬化共享，醫(yī)生可以不受時間和地點的限制，快速調(diào)閱原始影像數(shù)據(jù)，進行三維后處理；對于開展影像遠(yuǎn)程會診、影像轉(zhuǎn)診、遠(yuǎn)程教學(xué)等服務(wù)有重要意義，有利于提高醫(yī)院的診療水平、影像設(shè)備的使用效率，進而提高服務(wù)質(zhì)量，降低服務(wù)費用。

[1] 成薩薩,姚琴,田麗麗,等.基于云計算技術(shù)的醫(yī)院信息系統(tǒng)集成[J].中國數(shù)字醫(yī)學(xué),2013,(9):2-4,9.

[2] 李浩,薛鐳,朱巖.基于云計算的醫(yī)療信息共享體系[J].中國衛(wèi)生信息管理雜志,2011,8(3):65-69.

[3] 曾旭東,劉少芳,彭華.應(yīng)用云計算技術(shù)實現(xiàn)區(qū)域衛(wèi)生信息共享平臺[J].中國數(shù)字醫(yī)學(xué),2013,8(2):73-76.

[4] 劉穎,高現(xiàn)霞,溫馨,等.云計算對于醫(yī)院信息平臺建設(shè)的意義初探[J].中國病案,2012,(11):34-35.

[5] 尚秋菊.基于云計算技術(shù)區(qū)域醫(yī)療信息云平臺探索[J].電子世界,2013,(13):3-4.

[6] 全筱筱.基于云平臺的現(xiàn)代化醫(yī)院綜合管理系統(tǒng)的構(gòu)建[J].中國醫(yī)院,2013,(8):43-45.

[7] 岑秀飛.基于云平臺的移動醫(yī)療項目的設(shè)計與實現(xiàn)[J].科技傳播,2013,(12):219-220.

[8] 王林艷,陶玲,王惠南.一種基于三維重建的醫(yī)學(xué)圖像融合方法[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2007,22(5):6-9.

[9] 戈欣.CT、MRI影像融合技術(shù)對放射治療引導(dǎo)的作用[J].中國數(shù)字醫(yī)學(xué),2009,4(9):52-54.

[10] 趙巖,孫健,楊學(xué)軍.多模態(tài)影像融合技術(shù)在神經(jīng)外科的應(yīng)用及進展[J].中國現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志,2012,12(6):645-650.

[11] 趙立春,梁健,黃國東.淺析云計算在醫(yī)療信息化建設(shè)中的應(yīng)用[J].中國中醫(yī)藥圖書情報雜志,2014,(2):12-14.

[12] 馬錫坤.基于云計算平臺的醫(yī)療信息應(yīng)用模式的探討[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2013,(11):84-85.

[13] 林楓,朱月蘭,孫超.基于云計算技術(shù)的區(qū)域醫(yī)療信息平臺研究[J].中國衛(wèi)生信息管理雜志,2012,9(6):11-14.

[14] 岳紅麗,張侃.云計算在區(qū)域醫(yī)療信息化中的應(yīng)用探索[J].計算機與現(xiàn)代化,2012,(8):141-147.

[15] 陳華林.云計算在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用[J].科協(xié)論壇,2011,(3):61.