云影像技術在醫(yī)院診療的應用
時間:2022-07-26 09:21:32
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摘要:闡述將云計算技術運用于三維醫(yī)學影像處理中,可實現(xiàn)醫(yī)學影像快速高效構建,通過進一步搭建醫(yī)學影像云平臺,能夠開展實時、準確的臨床診斷以及遠程治療。
關鍵詞:計算機工程,智慧醫(yī)院,云影像技術
搭建醫(yī)學影像云平臺可開展遠程會診,醫(yī)學圖像檢索,以及影像轉診等相關技術,能夠確保區(qū)域范圍內(nèi)影像設備資源實現(xiàn)共享,以及利于診斷專家高效協(xié)作,平衡地方的醫(yī)療資源,提高影像設備的綜合利用率和服務質量,降低醫(yī)療費用,利于國家分級診療制度的推廣。
1醫(yī)學影像后處理現(xiàn)狀
當前構建醫(yī)學影像三維平臺是將原有二維圖像按照一定算法構建三維模型,進而為醫(yī)生提供具有直觀性、真實性的三維圖像,提升診斷準確率。近年來,醫(yī)學影像技術在短時間內(nèi)獲得一定程度發(fā)展,一些新設備和新技術比如512排螺旋CT、超高場強磁共振、分子影像、多模態(tài)融合成像等,能夠提升醫(yī)療人員的診斷技術水平和診療效果,國外在醫(yī)學影像設備以及軟件研究方面獲得較大成果。
2基于云計算的醫(yī)學影像云平臺
2.1設計框架
醫(yī)學影像云平臺構建可實現(xiàn)影像診療的個性化,高效化,進一步探索新型研究模式,能夠使醫(yī)學影像平臺處于國內(nèi)外領先水平。在設計三維醫(yī)學影像云平臺時需要遵循開放性,高性價比以及透明性等多個原則,該平臺應當遵循SOA構架,包括基礎設施服務IaaS,平臺即服務PaaS,軟件即服務SaaS這三個層次。其中IaaS主要進行影像云儲存,格式轉換,網(wǎng)關和影像儲存等多個方面,PaaS主要負責建設影像后處理模板,能夠整合三維影像數(shù)據(jù),滿足不同用戶需求,SaaS能夠實現(xiàn)協(xié)同處理,進而簡化工作流程,不斷提高醫(yī)學診斷效率。借助醫(yī)學影像云平臺能夠參考標準數(shù)據(jù)集,包括患者電子病歷和醫(yī)學影像,通訊數(shù)據(jù)集,在醫(yī)學影像云平臺中整合數(shù)據(jù)能夠實現(xiàn)區(qū)域對接,進而控制和提升醫(yī)療質量,實現(xiàn)數(shù)據(jù)深度挖掘。針對醫(yī)學影像處理云平臺在信息流程中主要涉及兩個流程,包括:三維重建以及影像數(shù)據(jù)儲存,具體如下。(1)對于影像數(shù)據(jù)儲存來說,能夠在MR以及CT等多個影像設備中添加傳輸節(jié)點DICOM,使其與薄層序列實現(xiàn)有效關聯(lián),進一步確保實現(xiàn)PACS系統(tǒng)歸檔影像以及薄層序列路由。PACS歸檔影像能夠在歸檔服務器中儲存數(shù)據(jù),而薄層掃描序列可通過路由將數(shù)據(jù)儲存于影像云平臺中。(2)在三維重建過程中,由客戶端發(fā)出請求,借助三維影像云平臺實現(xiàn)消息傳遞,然后從影像后處理模板庫中調(diào)取相關的處理模板,由模板庫對需要處理的影像進行實例化處理,并將處理結果通過VDI技術發(fā)送至請求客戶端。
2.2云計算層
通過三維醫(yī)學影像云平臺的云計算層,能夠為該云平臺提供三維影像,高效、靈活性的后處理計算,進一步構建三維醫(yī)學影像。云計算層實際上是將三個影像后處理程序置于虛擬服務器中,能夠涉及患者心臟、血管、神經(jīng)等三維影像后處理軟件,將多個軟件進行集成,實現(xiàn)平臺開放性。除此之外,云計算層能夠根據(jù)用戶數(shù)量及時開展硬件資源合理分配,充分利用硬件集群,包括CPU,GPU等構建三維影像,并將重建的三維影像結果發(fā)送到客戶端,以滿足影像診療個性化,高效化和精準化。三維影像云平臺計算可借助虛擬技術hyper-V進一步構建桌面虛擬機,利用虛擬化技術能夠快速構建桌面虛擬機,部署三維影像后處理軟件程序,虛擬機模板,虛擬機庫,集成影像重建模板庫,以實現(xiàn)影像實例化,能夠向個人或醫(yī)務人員發(fā)配虛擬機,在使用相同硬件配置下構建此配置的虛擬機池,將不同虛擬機池分配給用戶,用戶所訪問虛擬機是隨機分配的,可確保用戶實現(xiàn)無縫體驗,能夠感受具有靈活性的虛擬桌面技術,打破現(xiàn)有只能在影像科室后處理工作站處理三維圖像的局限性。
2.3云儲存層
云儲存層作為新型云狀結構儲存系統(tǒng),是由多個設備共同構成的,能夠通過分布式,集群式,類似網(wǎng)絡技術等多種技術,將不同類型儲存設備借助軟件整合在一起,通過一定軟硬件接口為其提供數(shù)據(jù)儲存和業(yè)務訪問功能。云儲存層是云計算層的重要前提,同時也是醫(yī)學影像后處理云平臺中的關鍵組成,為能夠實現(xiàn)快速儲存海量影像數(shù)據(jù),既然能夠滿足醫(yī)學影像在處理過程中的高效性,靈活性,能夠滿足醫(yī)學影像數(shù)據(jù)深度挖掘,實現(xiàn)影像診療的個性化,精準化和微創(chuàng)化。醫(yī)學影像和處理平臺其采用云儲存系統(tǒng),該系統(tǒng)使用非對稱結構模式,是符合目前ScaIeout拓展理念的,進而能夠使系統(tǒng)滿足實際客戶需求,能夠為業(yè)務發(fā)展指明方向并為其提供創(chuàng)新動力。
3醫(yī)院云影像技術對臨床的應用
從經(jīng)濟方面分析。云影像技術采用云狀結構存儲系統(tǒng),它具有通過軟件方式將不同類型存儲設備整合成一個整體的優(yōu)勢,這種形式可方便后期根據(jù)業(yè)務量的增大逐漸增加存儲設備。隨著技術的不斷革新,服務器以及存儲設備逐漸向高性能、高容量、低成本方向這一個趨勢發(fā)展。傳統(tǒng)實體服務器在使用過程中會存在資源不夠使的情況,實體服務器增加資源時需要中斷業(yè)務,將服務器停機操作而且對新增硬件需要與現(xiàn)有設備兼容,增加資源在一定程度上面會影響臨床業(yè)務的正常運行。云影像技術不同的在于,它是通過軟件方式將不同的存儲設備整合在一起,在增加資源的過程中可以操作軟件將新增設備進行整合,軟件可以兼容不同類型的設備,兼容性方面較好,醫(yī)院可以根據(jù)需求隨時增加資源,減少一次性的投入,云影像技術從一定程度上可以節(jié)約成本。從實時性及效果方面分析。云影像技術采用軟件方式將資源虛擬化,使得醫(yī)生可以在有網(wǎng)絡環(huán)境的地方使用普通PC機隨時調(diào)閱病人的原始影像資料,在專門的后處理軟件上面進行三維影像處理。此方式打破了醫(yī)院傳統(tǒng)工作模式,傳統(tǒng)方式對普通病人基本都是醫(yī)生在開完申請單之后等待影像科室醫(yī)生在設備專門配置的后處理工作站上面對病人影像進行處理后將結果上傳影像系統(tǒng)以及自助膠片服務器,對于急診病人影像科室只能先出報告,然后在對圖像進行處理,對影像科室的數(shù)據(jù)不能很好滿足醫(yī)生需求時,尤其是高難度的手術,醫(yī)生可能需要前往影像科室在后處理工作站進行不同角度的測量,這在一定程度上面可能會錯過病人的最佳最優(yōu)治療方案,影響病人的治療效果。云影像平臺的運用可以減少病人等待時間,病人在做完檢查回到診室的途中,醫(yī)生就可以在自己的工作站上面進行高級處理。為病人爭取更多的治療時間,這樣不僅節(jié)省了醫(yī)生的時間,而且可以節(jié)省醫(yī)院資源不必增加大量后處理工作站,可以利用現(xiàn)有電腦資源進行高效工作,為病人提供更好的服務。從信息集成方面分析。云影像技術能夠將三維影像處理平臺程序置于虛擬服務器中,進一步將患者的心臟,腫瘤,神經(jīng)等不同功能影像處理軟件實現(xiàn)集成化處理,用戶可以直接在一臺電腦上面完成不同功能的影像處理。該平臺能夠借助MPI實現(xiàn)與不同醫(yī)療信息系統(tǒng)構建映射,進而確保各醫(yī)療系統(tǒng)信息有效交互和關聯(lián)。具體包括放療計劃系統(tǒng)、實驗室檢驗,電子病歷,個人健康檔案,社區(qū)醫(yī)療信息系統(tǒng)等不同醫(yī)療方面的應用系統(tǒng),醫(yī)生可以快速準確地掌握患者各項檢驗檢查結果以及病人整個資料過程,多方位分析給出最準確的診斷,為醫(yī)生的治療提供幫助,讓患者得到最及時最優(yōu)的治療方案,提高我國醫(yī)療質量水平。
4結語
本文研究表明,通過構建基于云計算的三維醫(yī)學影像云平臺,能夠為醫(yī)學影像實現(xiàn)遠程會診,影像轉診,虛擬影像,圖像分析,遠程教學等多個方面提供良好服務,進一步實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)智能技術和影像設備共享,以及醫(yī)護人員的高效協(xié)作,能夠均衡各地醫(yī)療資源,提升設備的利用率和服務質量,降低醫(yī)療費用,國家分級診療制度的推廣等方面來說,具有十分重要的意義。
參考文獻
[1]孔維華.基于多方向3維插值的序列醫(yī)學影像交互分割重建算法的研究與實現(xiàn)[D].安徽:合肥工業(yè)大學,2010.
[2]陳敏亞,陳衛(wèi)平,李柯.影像云平臺在分級診療中的應用實踐[J].中國醫(yī)療器械雜志,2017,41(03):228-230.
[3]賈冬焱,楊正,周鵬.基于云平臺的區(qū)域影像系統(tǒng)架構設計研究[J].中國醫(yī)學裝備,2013,10(06):32-35.
作者:楊慧 單位:蚌埠市第一人民醫(yī)院