基于云計算的數字切片庫空間平臺

劉炳憲+丁宇鐘+王焱輝+王克惠+姜國城

摘 要 基于云計算的數字切片庫空間平臺，是以云服務器為核心，提供云存儲和云計算，實現數字切片庫在云空間管理的平臺。數字切片庫空間平臺是一個公開平臺，個人或單位都可以使用得到一個獨立的數字切片庫空間，該空間主要能夠實現病例管理、切片上傳、分類管理、好友管理、切片分享、評論管理。公共數字切片庫空間是一個集合了各個獨立數字切片庫空間的公開空間，獲取典型的病例切片資源，為世界各地的病理人員提供了通過互聯網實現病例學習討論和研究對比的機會，提高臨床研究水平，促進病理學科發展。本文主要對“基于云計算的數字切片庫空間平臺”的功能設計及系統應用進行了介紹。

【關鍵詞】數字病理 云計算 數字切片庫

1 前言

隨著計算機技術的快速發展，病理切片掃描儀的技術更新，目前病理切片掃描技術已經成熟，圖像質量與顯微鏡下相近，已能通過數字圖像作出病理診斷。

2 云計算介紹

云計算（Cloud Computing）是網格計算（Grid Computing）、分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（ParallelComputing）、效用計算（Utility Computing）、網絡存儲（Network Storage Technologies）、虛擬（Virtualization）、負載均衡（Load Balance）等傳統計算機和網絡技術發展融合的產物。

接入云計算后，需求者不必再購買硬件設備，不必購置、安裝軟件，也不必建立或維護私有數據中心，可通過少量付費的方式獲得各種計算服務。這種服務是多層次的，包括基礎架構的服務（IaaS）、平臺的服務（PaaS）及軟件的服務（SaaS）等等。

3 系統建設目標

把數字切片按照一定的方式編排、分類和歸檔，存儲在服務器中就構成數字切片庫。

在數字病理的基礎上，建立基于云計算的數字切片庫空間平臺，為病理人員提供數字切片的上傳存儲，實時調取，分享評論等功能，為病理人員提供更好的教學和展示平臺，提高病理人員技術，促進病理學科發展。

4 系統建設內容

4.1 獨立數字切片庫空間

獨立數字切片庫空間是平臺建設的核心功能，具有云計算與平臺式的特性。此平臺架設在云服務器上，充分利用云計算資源保證平臺運行高效可靠。獨立數字切片庫空間是個人或單位用戶向平臺申請通過后獲得的一個獨立云空間。用戶可以利用該數字切片庫空間來上傳、管理、分類、收藏、分享自己的病例和數字切片，也可以查看、評論其它用戶所公開分享的病例和數字切片。每位用戶獲得的數字切片庫空間互相獨立，互不干擾，每位用戶的空間大小配額可以配置。獨立數字切片庫空間平臺系統結構圖如圖1所示。

4.1.1 病例管理

每一張數字切片都依附于一份病例，而每一份病例下可以是一張或多張數字切片。而病例資料對數字切片是不可缺少的一部分，病例是數字切片庫空間中完整的邏輯存儲單位。對病例的管理包括對病例信息的增加、刪除、修改和查詢，以及病例相關的切片管理、評論管理、權限管理等。

4.1.2 極速上傳

獨立數字切片庫空間的數字切片是由用戶上傳的，平臺擁有快速的數字切片上傳工具，專門解決數字切片的大文件上傳問題，能夠有效的管理并快速上傳數字切片到數字切片庫。

4.1.3 多標簽分類

對獨立數字切片庫空間的切片分類，默認的原則是根據切片部位來編排。用戶同時能夠對每一張數字切片增加其診斷結果、免疫組化、分子病理等特性標簽。例如某切片部位是屬于胃部，但同時可以擁有“惡性腫瘤”、“CK7陽性”、“CEA陽性”等特性標簽。

這些標簽將有助于用戶進行快速的檢索。

4.1.4 收藏病例

對獨立數字切片庫空間的切片以及關聯的病例資料，用戶針對自己感興趣的可以收藏到用戶的收藏列表中，方便日后快速的在收藏列表中檢索定位到病例。

4.1.5 好友系統

獨立數字切片庫空間的用戶可以相互認證好友。好友與好友之間可以互相發送內部消息。好友系統包含好友的添加、審核、黑名單、刪除功能。

4.1.6 切片分享

已經上傳至獨立數字切片庫空間的切片以及切片關聯的病例信息可以控制分享權限。分享權限的種類有完全公開、僅限好友訪問、需提供密碼訪問、僅限自己訪問，多種的權限分類能夠滿足用戶不同的需求。

4.1.7 病例評論

已經上傳至獨立數字切片庫空間的切片以及切片關聯的病例信息可以控制評論權限。評論權限的種類有允許任何人評論、僅限好友評論、關閉評論。評論能夠讓用戶得到其他用戶意見，得到參考價值，也讓平臺上其他所有的用戶都能夠參與，相互學習，提升病理技能。

4.2 公開數字切片庫空間

與獨立數字切片庫空間不同的是，公開數字切片庫空間是一個向公眾開發的空間。公共空間可以包含多個獨立用戶空間數據的大空間，用戶能夠向平臺申請將自己獨立空間的病例切片及相關信息共享至公開數字切片庫空間。公共空間作為一種共享的資源，擁有更多更完整的病例切片數據，擁有更多更大的用戶訪問量，也能夠為獨立用戶做到更好的推廣，提高用戶空間的知名度。

5 系統特色優點

數字切片庫主要有以下幾個優點：

5.1 易保存，不失真

儲存在云存儲服務器上，可以永久保存，且安全性高，圖像質量不隨時間改變；

5.2 重復利用，方便，易教學

傳統病理學實驗教學以顯微鏡下觀察各種病變組織的玻璃切片為學習對象，具有較大的局限性。建立數字切片庫之后只要有網絡的地方就可以遠程來觀察切片和病例，且一張切片可以在世界上各個地方同時觀看，也解決了傳統切片一張切片只能在一個地方由幾個人同時觀看的局限性，提高病理教學效率。