高能超聲聚焦（HIFU）遠程醫(yī)療診斷中醫(yī)學多媒體信息在線處理與設(shè)備數(shù)據(jù)管理應(yīng)用的研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)和計算機技術(shù)的突飛猛進，醫(yī)院信息化和醫(yī)療數(shù)字化建設(shè)大潮已經(jīng)來臨。其中，遠程醫(yī)療成為這次大潮中發(fā)展前景最為廣闊的領(lǐng)域之一。 本文對作為遠程醫(yī)療服務(wù)對象的高能超聲聚焦腫瘤治療設(shè)備系列產(chǎn)品及其配套設(shè)備的運行原理、治療理論、操作方法和數(shù)據(jù)特點進行了分析研究，研究發(fā)現(xiàn)利用計算機可視化控制超聲能量殺滅腫瘤病灶不但需要精密、高效的影像處理，嚴格的劑量、治療方位、釋放能量計算，還需要簡易靈活的開發(fā)模塊和合理的運算資源布局。雖然PAC

2、S的應(yīng)用變得日益廣泛，但其中對于醫(yī)學上特殊影像格式數(shù)據(jù)在顯示、傳輸?shù)确矫妫壳叭鄙倌K化的應(yīng)用控件和壓縮參數(shù)標準，使得開發(fā)者需要投入大量的人力、物力去進行這方面的工作?？梢哉f，缺少醫(yī)用影像文件瀏覽模塊和單一的圖像處理開發(fā)環(huán)境成了制約醫(yī)院信息建設(shè)(HIS)、圖像存檔與傳輸系統(tǒng)(PACS)以及本項目(TMS遠程醫(yī)療終端、HIFU醫(yī)生交流平臺、HIFU會診平臺)功能開發(fā)的瓶頸，而壓縮標準的不明確，也使得一些項目在傳輸效率和醫(yī)生對圖像滿意程度之

3、間的天平上搖擺不定。 針對HIS、PACS開發(fā)中影像應(yīng)用的瓶頸問題，作者采用數(shù)字圖像中的“加窗顯示”技術(shù)實現(xiàn)DICOM轉(zhuǎn)DIB的像素深度處理，解決了普通PC機對醫(yī)學影像的顯示問題，利用VC++6.0開發(fā)出基于DICOM影像的文件瀏覽、格式轉(zhuǎn)化與壓縮的通用模塊。并通過臨床收集對于腫瘤治療中MRI、CT等9種類型圖片對于醫(yī)生的肉眼觀察要求確定出“9種圖像資料壓縮效果參考表”，并利用.NET框架下的System.Runtime.Int

4、eropServices接口與通用模塊輸出的Hbitmap相銜接，再利用GDI+技術(shù)對得到的圖像流進行壓縮處理。從而在得到DICOM影像瀏覽通用模塊的同時，實現(xiàn)了利用COM+技術(shù)的VC++6.0與.NET技術(shù)混合開發(fā)的新模式，應(yīng)用于遠程會診系統(tǒng)。 作為醫(yī)療設(shè)備的操作記錄與監(jiān)控，也是遠程醫(yī)療與診斷中另一個重要因素。出于對治療效果和經(jīng)驗的交流(如B超顯影和定位、手術(shù)計劃的制定、隨時間變化體位位點上病灶的能量強度、變化曲線、安全閾值、

5、HIFU劑量等的確定)，以及對病人負責，在治療中強調(diào)操作規(guī)范化，并提供嚴格的檢驗手段和詳細記錄設(shè)備的運行狀態(tài)、操作日志，需要對大型的醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)進行有效的管理，并讓這些數(shù)據(jù)能夠產(chǎn)生交流的價值。但由于醫(yī)療行業(yè)產(chǎn)品的特殊性和針對性，很難讓所有的醫(yī)療設(shè)備具有相同的交流功能。由于運行數(shù)據(jù)量的龐大，出于治療的穩(wěn)定性和安全性，各種設(shè)備都盡量使本設(shè)備的功能單一化。出于對醫(yī)學隱私和醫(yī)院信息化建設(shè)獨立性的考慮，一些大型設(shè)備并沒有上網(wǎng)。 針對這些問

6、題，本文提出了基于設(shè)備數(shù)據(jù)分離式管理和多進程的設(shè)備數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式，最終建立起一個多進程處理所用的時間效率模型，較好的解決了數(shù)據(jù)錄入與不同設(shè)備間通用性問題。 最后，本文還總體介紹了該遠程醫(yī)療項目所包含的類似于NetMeeting但更符合于醫(yī)學會診特點的遠程會診系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含音頻對話、視頻交流、HIFU設(shè)備數(shù)據(jù)管理、影像傳輸與在線勾畫功能。并創(chuàng)造性利用AJAX技術(shù)和XML技術(shù)與.NET技術(shù)相銜接，引入WebGIS原理，設(shè)計出基于We

7、bService的醫(yī)學圖像瀏覽與在線同步勾畫平臺(B/S畫板)。與NetMeeting相比，該系統(tǒng)減小了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，并方便了醫(yī)生間的交流。 在課題研究中，作者提出了基于設(shè)備數(shù)據(jù)分離式管理和多進程的設(shè)備數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式的C/S、B/S混合應(yīng)用模式，解決了信息安全和設(shè)備數(shù)據(jù)采集通用性等問題。也為大型醫(yī)療儀器的操作日志記錄和基于HIS安全下的治療計劃記錄提供了方法，并為日后建立的專家數(shù)據(jù)庫奠定了基礎(chǔ)。利用“加窗”顯示技術(shù)解決了普通PC對

8、醫(yī)學圖像(含DICOM)的顯示問題，將其模塊化后實現(xiàn)WebService/J2EE平臺上B/S運用新模式。引入了WebGIS原理，建立了區(qū)別于NetMeeting和C/S畫板的會診偽動態(tài)模式，結(jié)合XML、AJAX技術(shù)設(shè)計出基于WebService的醫(yī)學圖像瀏覽與在線同步勾畫平臺(B/S畫板)，為遠程診療提供了新的模式。最終，設(shè)計了HIFU遠程醫(yī)療項目的總體規(guī)劃和實現(xiàn)目標，并予以了實現(xiàn)。 臨床實驗結(jié)果表明：設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫

9、時的準確性、完整性、快速性與設(shè)備運行中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是不可分割的。如果沒有好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境甚至沒有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的孤立設(shè)備，HIFU設(shè)備數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)依然可以讓醫(yī)生手動選擇需要存儲的或者需要公布并遠程診斷的數(shù)據(jù)文件在擁有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下通過web方式傳輸入數(shù)據(jù)庫，并能夠保證數(shù)據(jù)的安全性和準確性。而B/S結(jié)構(gòu)的醫(yī)學影像模塊和在線畫板功能應(yīng)用于遠程會診系統(tǒng)，很大程度上方便了醫(yī)生間異地交流，更新了以往遠程醫(yī)療的傳統(tǒng)模式，取得了理想的效果。 同時，通過CO