三維醫學影像后處理云平臺的臨床應用

孫媛，張弛

天津醫科大學總醫院 設備采購科，天津 300052

0 前言

隨著移動互聯網技術的快速發展，基于云平臺的三維醫學影像后處理在醫院中的臨床應用越來越重要。近年來，醫學影像技術不斷發展，三維影像融合的需求不斷增加，醫院與患者常常面對以下問題：① 多名醫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 一些病例的調閱速度慢。而基于云平臺的三維醫學影像后處理實現了資源的虛擬化，不但節省了醫生的時間，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）是一種基于互聯網的計算方式，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備。它統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部署虛擬資源，而不受物理資源的限制[3]。

三維醫學影像后處理云平臺運用云計算將軟件資源虛擬化，醫生可在任何時間、任何地點快速調閱原始影像數據，進行高級三維后處理，打破了影像科傳統的工作模式，從而解決了臨床醫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，醫生只需要一臺聯網的計算機，就可以隨時隨地使用該服務，實現了多名醫生同時做三維影像后處理的方式。

三維醫學影像后處理云平臺不僅節省了醫生的時間，還增加了醫院的空間利用率。之前每一臺設備都要配備一個工作站，占用了醫院很多的空間，而三維醫學影像后處理云平臺不需要額外增加工作站，只需要能聯網的電腦即可。基于云平臺的優勢建立現代化醫院綜合管理系統，提高醫院的管理水平，已成為各大醫院探索的新方向[4]。

2 三維影像融合

醫學影像設備是醫院醫療設備中不可或缺的組成部分，也是醫院綜合實力的重要體現，不僅為臨床診斷、治療提供重要保障，同時為臨床科學研究提供重要平臺，對醫院的發展起著重要的推動作用。目前大部分醫院只能使用二維影像的對比和融合，而無法進行多設備的三維影像的對比和融合。主要原因在于：CT、MRI、PET等設備自帶的三維工作站只能使用一種設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。

每一種影像設備都有各自的優點：PET、SPECT屬于功能成像技術，主要探測疾病發生發展過程的功能、代謝改變，但是無法顯示臟器或者病灶的解剖細節；CT、MRI可顯示解剖結構圖像，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，我院經常使用的是PET/CT或者MRI/PET的三維融合。以前醫生在CT或MRI影像中觀察到病灶后再觀察PET圖像，憑借經驗猜測病灶的位置，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用使醫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，提高了診斷的準確率[8-9]。

CT和MRI有各自的優點：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，在神經系統、心臟、大血管疾病的診斷中具有明顯的優勢；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突出。

隨著醫療技術的進步，越來越多的影像需要三維融合、對比、重建，使之更為準確地幫助診斷，從而減少醫療事故。而高級三維后處理云平臺實現了資源的整合和虛擬化，可為醫生提供多角度的視角，使醫生方便、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 三維醫學影像后處理平臺的臨床應用

三維醫學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、高級呼吸系統分析平臺、高級結腸智能分析平臺、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。

高級肺結節分析平臺對肺結節的檢出、診斷具有重要作用[12]。在發現肺結節后，將肺結節獨立分離，定量分析結節的容積、成份、密度及倍增時間，評估結節的良惡性，同時可自動與同一病例的相關檢查數據自動鏈接。

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，經常一不小心就切除了主要部位，從而導致感興趣圖像的不完整性[15]。高級三維后處理功能中有區域生長法，不小心切除的組織可以通過區域生長法補回完整的結構，對診斷正確率的提高有很大幫助。

4 討論

總而言之，三維醫學影像后處理云平臺可以實現資源的虛擬化共享，醫生可以不受時間和地點的限制，快速調閱原始影像數據，進行三維后處理；對于開展影像遠程會診、影像轉診、遠程教學等服務有重要意義，有利于提高醫院的診療水平、影像設備的使用效率，進而提高服務質量，降低服務費用。

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