基于云計(jì)算的數(shù)字切片庫(kù)空間平臺(tái)

劉炳憲+丁宇鐘+王焱輝+王克惠+姜國(guó)城

摘 要 基于云計(jì)算的數(shù)字切片庫(kù)空間平臺(tái)，是以云服務(wù)器為核心，提供云存儲(chǔ)和云計(jì)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)字切片庫(kù)在云空間管理的平臺(tái)。數(shù)字切片庫(kù)空間平臺(tái)是一個(gè)公開平臺(tái)，個(gè)人或單位都可以使用得到一個(gè)獨(dú)立的數(shù)字切片庫(kù)空間，該空間主要能夠?qū)崿F(xiàn)病例管理、切片上傳、分類管理、好友管理、切片分享、評(píng)論管理。公共數(shù)字切片庫(kù)空間是一個(gè)集合了各個(gè)獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)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(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)病例學(xué)習(xí)討論和研究對(duì)比的機(jī)會(huì)，提高臨床研究水平，促進(jìn)病理學(xué)科發(fā)展。本文主要對(duì)“基于云計(jì)算的數(shù)字切片庫(kù)空間平臺(tái)”的功能設(shè)計(jì)及系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行了介紹。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字病理 云計(jì)算 數(shù)字切片庫(kù)

1 前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，病理切片掃描儀的技術(shù)更新，目前病理切片掃描技術(shù)已經(jīng)成熟，圖像質(zhì)量與顯微鏡下相近，已能通過(guò)數(shù)字圖像作出病理診斷。

2 云計(jì)算介紹

云計(jì)算（Cloud Computing）是網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）、分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行計(jì)算（ParallelComputing）、效用計(jì)算（Utility Computing）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（Network Storage Technologies）、虛擬（Virtualization）、負(fù)載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。

接入云計(jì)算后，需求者不必再購(gòu)買硬件設(shè)備，不必購(gòu)置、安裝軟件，也不必建立或維護(hù)私有數(shù)據(jù)中心，可通過(guò)少量付費(fèi)的方式獲得各種計(jì)算服務(wù)。這種服務(wù)是多層次的，包括基礎(chǔ)架構(gòu)的服務(wù)（IaaS）、平臺(tái)的服務(wù)（PaaS）及軟件的服務(wù)（SaaS）等等。

3 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

把數(shù)字切片按照一定的方式編排、分類和歸檔，存儲(chǔ)在服務(wù)器中就構(gòu)成數(shù)字切片庫(kù)。

在數(shù)字病理的基礎(chǔ)上，建立基于云計(jì)算的數(shù)字切片庫(kù)空間平臺(tái)，為病理人員提供數(shù)字切片的上傳存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)調(diào)取，分享評(píng)論等功能，為病理人員提供更好的教學(xué)和展示平臺(tái)，提高病理人員技術(shù)，促進(jìn)病理學(xué)科發(fā)展。

4 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

4.1 獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)空間

獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)空間是平臺(tái)建設(shè)的核心功能，具有云計(jì)算與平臺(tái)式的特性。此平臺(tái)架設(shè)在云服務(wù)器上，充分利用云計(jì)算資源保證平臺(tái)運(yùn)行高效可靠。獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)空間是個(gè)人或單位用戶向平臺(tái)申請(qǐng)通過(guò)后獲得的一個(gè)獨(dú)立云空間。用戶可以利用該數(shù)字切片庫(kù)空間來(lái)上傳、管理、分類、收藏、分享自己的病例和數(shù)字切片，也可以查看、評(píng)論其它用戶所公開分享的病例和數(shù)字切片。每位用戶獲得的數(shù)字切片庫(kù)空間互相獨(dú)立，互不干擾，每位用戶的空間大小配額可以配置。獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)空間平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

4.1.1 病例管理

每一張數(shù)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(shù)字切片。而病例資料對(duì)數(shù)字切片是不可缺少的一部分，病例是數(shù)字切片庫(kù)空間中完整的邏輯存儲(chǔ)單位。對(duì)病例的管理包括對(duì)病例信息的增加、刪除、修改和查詢，以及病例相關(guān)的切片管理、評(píng)論管理、權(quán)限管理等。

4.1.2 極速上傳

獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)空間的數(shù)字切片是由用戶上傳的，平臺(tái)擁有快速的數(shù)字切片上傳工具，專門解決數(shù)字切片的大文件上傳問(wèn)題，能夠有效的管理并快速上傳數(shù)字切片到數(shù)字切片庫(kù)。

4.1.3 多標(biāo)簽分類

對(duì)獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)空間的切片分類，默認(rèn)的原則是根據(jù)切片部位來(lái)編排。用戶同時(shí)能夠?qū)γ恳粡垟?shù)字切片增加其診斷結(jié)果、免疫組化、分子病理等特性標(biāo)簽。例如某切片部位是屬于胃部，但同時(shí)可以擁有“惡性腫瘤”、“CK7陽(yáng)性”、“CEA陽(yáng)性”等特性標(biāo)簽。

這些標(biāo)簽將有助于用戶進(jìn)行快速的檢索。

4.1.4 收藏病例

對(duì)獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)空間的切片以及關(guān)聯(lián)的病例資料，用戶針對(duì)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(tǒng)

獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)空間的用戶可以相互認(rèn)證好友。好友與好友之間可以互相發(fā)送內(nèi)部消息。好友系統(tǒng)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(jīng)上傳至獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)空間的切片以及切片關(guān)聯(lián)的病例信息可以控制分享權(quán)限。分享權(quán)限的種類有完全公開、僅限好友訪問(wèn)、需提供密碼訪問(wèn)、僅限自己訪問(wèn)，多種的權(quán)限分類能夠滿足用戶不同的需求。

4.1.7 病例評(píng)論

已經(jīng)上傳至獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)空間的切片以及切片關(guān)聯(lián)的病例信息可以控制評(píng)論權(quán)限。評(píng)論權(quán)限的種類有允許任何人評(píng)論、僅限好友評(píng)論、關(guān)閉評(píng)論。評(píng)論能夠讓用戶得到其他用戶意見，得到參考價(jià)值，也讓平臺(tái)上其他所有的用戶都能夠參與，相互學(xué)習(xí)，提升病理技能。

4.2 公開數(shù)字切片庫(kù)空間

與獨(dú)立數(shù)字切片庫(kù)空間不同的是，公開數(shù)字切片庫(kù)空間是一個(gè)向公眾開發(fā)的空間。公共空間可以包含多個(gè)獨(dú)立用戶空間數(shù)據(jù)的大空間，用戶能夠向平臺(tái)申請(qǐng)將自己獨(dú)立空間的病例切片及相關(guān)信息共享至公開數(shù)字切片庫(kù)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(shù)據(jù)，擁有更多更大的用戶訪問(wèn)量，也能夠?yàn)楠?dú)立用戶做到更好的推廣，提高用戶空間的知名度。

5 系統(tǒng)特色優(yōu)點(diǎn)

數(shù)字切片庫(kù)主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

5.1 易保存，不失真

儲(chǔ)存在云存儲(chǔ)服務(wù)器上，可以永久保存，且安全性高，圖像質(zhì)量不隨時(shí)間改變；

5.2 重復(fù)利用，方便，易教學(xué)

傳統(tǒng)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以顯微鏡下觀察各種病變組織的玻璃切片為學(xué)習(xí)對(duì)象，具有較大的局限性。建立數(shù)字切片庫(kù)之后只要有網(wǎng)絡(luò)的地方就可以遠(yuǎn)程來(lái)觀察切片和病例，且一張切片可以在世界上各個(gè)地方同時(shí)觀看，也解決了傳統(tǒng)切片一張切片只能在一個(gè)地方由幾個(gè)人同時(shí)觀看的局限性，提高病理教學(xué)效率。