三维医学影像后处理云平台的临床应用

孙媛，张弛

天津医科大学总医院 设备采购科，天津 300052

0 前言

随着移动互联网技术的快速发展，基于云平台的三维医学影像后处理在医院中的临床应用越来越重要。近年来，医学影像技术不断发展，三维影像融合的需求不断增加，医院与患者常常面对以下问题：① 多名医生排队进行三维后处理，浪费时间； ② 同一病人做过的CT、MRI、PET影像，只能进行二维对比，无法进行三维融合对比；③ 一些病例的调阅速度慢。而基于云平台的三维医学影像后处理实现了资源的虚拟化，不但节省了医生的时间，还可进行三维融合对比，对疾病的诊断起到了重要的作用[1-2]。

1 三维后处理云平台

云计算（Cloud Computing）是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，可将共享的软硬件资源和信息按需求提供给计算机和其他设备。它统一管理大量的物理资源，并将这些资源虚拟化。云计算可以按照用户对资源和计算能力的需求动态部署虚拟资源，而不受物理资源的限制[3]。

三维医学影像后处理云平台运用云计算将软件资源虚拟化，医生可在任何时间、任何地点快速调阅原始影像数据，进行高级三维后处理，打破了影像科传统的工作模式，从而解决了临床医生排队等候做三维的问题。三维后处理云平台投入使用之后，医生只需要一台联网的计算机，就可以随时随地使用该服务，实现了多名医生同时做三维影像后处理的方式。

三维医学影像后处理云平台不仅节省了医生的时间，还增加了医院的空间利用率。之前每一台设备都要配备一个工作站，占用了医院很多的空间，而三维医学影像后处理云平台不需要额外增加工作站，只需要能联网的电脑即可。基于云平台的优势建立现代化医院综合管理系统，提高医院的管理水平，已成为各大医院探索的新方向[4]。

2 三维影像融合

医学影像设备是医院医疗设备中不可或缺的组成部分，也是医院综合实力的重要体现，不仅为临床诊断、治疗提供重要保障，同时为临床科学研究提供重要平台，对医院的发展起着重要的推动作用。目前大部分医院只能使用二维影像的对比和融合，而无法进行多设备的三维影像的对比和融合。主要原因在于：CT、MRI、PET等设备自带的三维工作站只能使用一种设备影像的三维后处理，比如CT的三维工作站只有CT模块而没有MR、PET模块，就无法进行两个影像的三维融合。

每一种影像设备都有各自的优点：PET、SPECT属于功能成像技术，主要探测疾病发生发展过程的功能、代谢改变，但是无法显示脏器或者病灶的解剖细节；CT、MRI可显示解剖结构图像，有较高的分辨率但无法提供脏器的功能信息，两者具有互补性[5-7]。例如，我院经常使用的是PET/CT或者MRI/PET的三维融合。以前医生在CT或MRI影像中观察到病灶后再观察PET图像，凭借经验猜测病灶的位置，这种方法有很大的误差，并不能完全确定病灶的位置。但是三维后处理云平台的应用使医生可以进行图像的三维融合，在一幅图像上就可以看到病灶的具体位置，提高了诊断的准确率[8-9]。

CT和MRI有各自的优点：MRI的软组织对比分辨率较高，它可以清楚地分辨肌肉、肌腱、筋膜、脂肪等软组织，在神经系统、心脏、大血管疾病的诊断中具有明显的优势；而CT在肺部病变的检查及早期脑出血等病变的显示中表现突出。

随着医疗技术的进步，越来越多的影像需要三维融合、对比、重建，使之更为准确地帮助诊断，从而减少医疗事故。而高级三维后处理云平台实现了资源的整合和虚拟化，可为医生提供多角度的视角，使医生方便、快捷地对病灶进行分析和处理，提高诊疗水平和效率[10-11]。

3 三维医学影像后处理平台的临床应用

三维医学影像后处理云平台包括心血管图像后处理分析平台、心脏钙化积分分析平台、高级呼吸系统分析平台、高级结肠智能分析平台、高级自动融骨及血管分析平台等。

利用自动冠脉分析功能可以自动得到冠脉树的VR图像，并能够通过“零键式”操作快速完成冠脉的自动识别、提取和测量。冠脉的后处理包括：曲面重建，斜面、矢状面、横断面等重组，重建的图像可以保存以便回顾分析。

高级肺结节分析平台对肺结节的检出、诊断具有重要作用[12]。在发现肺结节后，将肺结节独立分离，定量分析结节的容积、成份、密度及倍增时间，评估结节的良恶性，同时可自动与同一病例的相关检查数据自动链接。

高级自动融骨及血管分析平台能够自动分析三维血管成像，显示并储存选定血管的各项信息，包括狭窄分析、血栓定位、支架前后常规检查以及血管扭曲成像等[13-14]。

在很多疾病的诊断中，临床医生感兴趣的其实是图像的一部分。但是由于人体的很多组织都离得很近，在剪切不感兴趣的部位时，经常一不小心就切除了主要部位，从而导致感兴趣图像的不完整性[15]。高级三维后处理功能中有区域生长法，不小心切除的组织可以通过区域生长法补回完整的结构，对诊断正确率的提高有很大帮助。

4 讨论

总而言之，三维医学影像后处理云平台可以实现资源的虚拟化共享，医生可以不受时间和地点的限制，快速调阅原始影像数据，进行三维后处理；对于开展影像远程会诊、影像转诊、远程教学等服务有重要意义，有利于提高医院的诊疗水平、影像设备的使用效率，进而提高服务质量，降低服务费用。

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