临床数据中心构建方法探讨

电子病历作为医疗信息化的核心内容之一，各类相关技术已经成为国际上近年来的研究热点，并代表了未来一个时期医疗信息技术的重要发展方向，临床数据中心作为所有电子病历应用的信息基础，是实现电子病历过程中的必由之路。为此。结合我国当前医疗信息化建设的发展阶段，探讨了“如何构建临床数据中心”的问题，介绍了构建临床数据中心的两种主要思路，并分析了各自的特点和需要解决的问题；并在此基础上，结合项目实践介绍了一个基于集中索引的逻辑集中方案构建临床数据中心的实例。     

真实心脏模型上兴奋时序图仿真数据的可视化

L FX虚拟心脏模型采用具有真实几何形状的三维心脏、躯体模型进行仿真研究 ,但在仿真输出结果上基本上以二维的形式给出。针对这一问题 ,提出了一种体元映射算法 ,将 L FX虚拟心脏模型的关键仿真数据之一兴奋时序图 (EIM)从真实几何形状的心脏模型映射到真实人体心脏模型 ,并在 4 DView三维医学图像实时可视化平台上对映射前后的 EIM仿真数据进行了三维可视化 ,从而将 L FX虚拟心脏模型的 EIM仿真数据的输出从二维拓展到了四维、从真实几何形状的心脏模型拓展到了真实人体的心脏模型。映射前后 EIM仿真数据的可视化结果表明 L FX虚拟心脏模型具有了更为直观有效的仿真特性 ,更为接近真实的人体心脏     

一个三维医学图像实时可视化系统4D View

通过结合国际上先进的可视化工具包 (VTK)和实时体绘制系统 (Volum e Pro) ,研制开发了医学图像实时可视化系统 4DView。该系统能够对 MR、CT等医学图像进行实时的三维可视化和交互操作。本文首先简单介绍了 VTK和 Volume Pro及其相互结合 ,然后详细讨论了 4DView的系统设计和各功能模块 ,最后给出了从 4DView系统获得的一些医学图像可视化结果。实验结果表明 ,4DView能有效地解决三维医学图像可视化及其交互操作实时性不强的问题 ,在临床诊断、治疗和医学研究等领域中具有极大的应用前景     

一种开放式医疗信息服务中间件

为降低各临床信息系统与医疗数据中心及临床信息系统之间的耦合性,同时实现跨医院、跨区域的医疗信息共享,给出了一种开放式医疗信息服务中间件。该中间件基于Web Service提供了包含一套规范化接口的医疗数据信息访问服务和医疗业务信息访问服务,同时采用了多维度的安全访问控制策略、基于PKI架构的安全认证策略以及服务器端的数据过滤和痕迹保留,因而在确保开放性的同时还具有较强的安全性。     

医疗信息系统集成DGP研究与实践

为便于异构医疗信息系统实现协同工作和信息共享,设计了一种医疗信息系统集成平台。集成平台通过适配器与各种不同接口的信息系统交换消息,私有格式XML消息经过文档结构映射和术语转换进行规范后,从中提取临床数据存储到临床数据中心,并根据流程定义触发生成输出消息,输出消息转换成各系统能识别的私有格式消息后,经由适配器到达各信息系统。基于该平台的集成方法可使接口不一致的信息系统实现互操作,并实现系统交互流程的动态调整,为临床数据中心提供了统一格式的数据源。     

一个三维医学图像时可视化系统4D View

通过结合国际上先进的可视化工具包（VTK）和实时体绘制系统（VolumePro)，研制开发了医学图像实时可视化系统4D View，该系统能够对MR，CT等医学图像进行实时的三维可视化和交互操作，本文首先简单介绍了VTK和VolmePro及其相互结合，然后详细讨论了4D View的系统设计和各功能模拟，最后给出了从4D View系统获得的一些医学图像可视化结果，实验结果表明，4D View能有效地解决三维医学图像可视化及其交互操作实时性不强的问题，在临床诊断，治疗和医学研究等领域中具有极大的应用前景。     

基于浅层与深层特征融合的胃癌前疾病识别

胃癌前疾病识别对降低癌变风险及胃癌发病率具有重要意义。提出一种基于胃镜图像浅层特征与深层特征融合的胃癌前疾病识别方法。首先,根据胃镜图像性质,手工设计75维浅层特征,包含图像的直方图特征、纹理特征以及高阶特征;然后,基于构建的Resnet、GoogLe Net等卷积神经网络,在其输出层前添加一个全连接层作为图像的深层特征,为保证特征权重一致,全连接层的神经元数目设计为75维;最后,串联图像的浅层与深层特征,使用机器学习分类器,识别胃息肉、胃溃疡和胃糜烂等3类胃癌前疾病。对每种疾病收集了380张图像,并以4:1的比例划分为训练集和测试集,然后基于该数据集,分别采用传统机器学习、深度学习、特征融合等3种方法进行模型训练和测试。模型在测试集上的结果显示,所提出的特征融合方法识别准确率高达95.18%,优于传统的机器学习方法(74.12%)和深度学习方法(92.54%)。所提出的方法能够充分利用浅层特征与深层特征,为医生提供临床决策支持以辅助胃癌前疾病诊断。     

基于真实解剖模型的心脏导管射频消融有限元仿真

利用有限元方法对心脏导管射频消融过程进行仿真,并对消融区的温度分布和损伤尺寸进行估算是当前研究的热点。目前绝大多数研究都集中在对简单模型的仿真,没有考虑到真实心脏的解剖结构,然而消融的结果与射频电极插入处的心脏形状密切相关。为研究心脏解剖结构对消融结果的影响,本研究提出利用真实病人的CT心脏数据进行有限元分析。首先,利用获取到的心脏内壁的结构网格,构建更接近真实环境的模型,同时支持电极插入位置和接触模式的任意设置。然后,通过Matlab调用COMSOL脚本语言进行生物热传导的有限元仿真分析,采用Pennes热力学方程并使用50℃作为损伤界定标准,获得消融区的温度分布和损伤尺寸的仿真结果。仿真结果发现:由于心脏结构的不规则导致损伤区域的轮廓并不完全对称,消融损伤区域的尺寸随着电极偏转角度和深度的变化而不同,其大小与电极偏转角度和插入深度正相关。这些发现表明,本研究所提出的方法可根据心脏结构估算特异性的损伤结果。