CN102467606A - 远程同步浏览虚拟病理切片的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种远程同步浏览虚拟病理切片的方法，该方法中，参与同步浏览的人员依据一个远程网络平台进行信息交流，多个客户端微机装置、主控用户端微机装置分别配置虚拟切片网络浏览器；数据库服务器中保存有数字化病理切片文件；所述同步浏览虚拟病理切片的步骤是：主控人员操作运行所述主控用户端微机装置，在管理服务器中自动创建一个当前虚拟病理切片查看室，客户人员操作所述客户端微机装置，点击加入按钮，进入虚拟病理切片查看室，与主控用户浏览相同视野的图像内容；主控人员浏览当前的数字化病理切片，同时将其当前浏览视野的控制信息发送给管理服务器；管理服务将所述控制信息转发给多个客户端微机装置。

Description

远程同步浏览虚拟病理切片的方法

技术领域

本发明涉及一种远程同步浏览虚拟病理切片的方法，参与同步浏览的人员依据一个远程网络平台进行信息交流，本发明可以使多个用户跟随主控用户同步浏览同一数字化病理切片，并且同步关注数字化病理切片中的某一相同的位置。

背景技术

现代医学的发展使医疗卫生人员和患者对各类医学信息的需求越来越大，实现医学信息资源的共享成为一项非常迫切的任务。针对上述问题，中国专利200410043003.X公开了用于从远程站点提供医生援助的电子医院系统，该电子医院系统通过一个网络连接到一个远程终端中。所述电子医院系统包括输入单元，第一处理器和发射机，所述输入单元被配置为通过所述网络从所述远程终端中输入病人情况信息，所述第一处理器被配置为根据所述病人情况信息收集第一医生信息。所述发射机被配置为将所述第一医生信息传送到所述远程终端中。该专利仅能够将医生和患者的信息进行传递，不能将该信息传递给其它医疗机构和人员，其它医疗人员不能同步参与和学习。因此，需要提出一种实时远程同步浏览虚拟病理切片的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种远程同步浏览虚拟病理切片的方法，参与同步浏览的人员依据一个远程网络平台进行信息交流，所述远程网络平台包括一个中心管理服务器系统、多个客户端微机装置、一个主控用户端微机装置；所述中心管理服务器系统、所述多个客户端微机装置、所述主控用户端微机装置处于一个广域网环境中并实现网络连接，本发明可以使多个用户跟随主控用户同步浏览同一数字化病理切片，并且同步关注数字化病理切片中的某一相同的位置。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：一种远程同步浏览虚拟病理切片的方法，其特征在于，参与同步浏览的人员依据一个远程网络平台进行信息交流，所述远程网络平台包括一个中心管理服务器系统、多个客户端微机装置、一个主控用户端微机装置；所述中心管理服务器系统、所述多个客户端微机装置、所述主控用户端微机装置处于一个广域网环境中并实现网络连接，所述广域网环境是基于INTERNET的网域环境，所述中心管理服务器系统包括管理服务器、认证服务器、数据库服务器、与所述服务器相匹配的软件；所述多个客户端微机装置、所述主控用户端微机装置分别配置虚拟切片网络浏览器；所述数据库服务器中保存有数字化病理切片文件；所述同步浏览虚拟病理切片的步骤是：

A、启动所述多个客户端微机装置，启动所述主控用户端微机装置，实现网络连接； 

B、主控人员操作运行所述主控用户端微机装置，登陆中心管理服务器系统，运行虚拟切片网络浏览器，点击所述管理服务器上的切片图标，依据该操作，所述管理服务器中自动创建一个当前虚拟病理切片查看室，所述管理服务器中同时生成当前虚拟病理切片查看室信息，主控人员进入虚拟病理切片查看室，点击同步控制按钮，此时，主控用户端微机装置成为当前的主控用户；

C、客户人员操作所述客户端微机装置，登陆中心管理服务器系统，搜索到虚拟病理切片查看室，点击加入按钮，进入虚拟病理切片查看室，与主控用户浏览相同视野的图像内容；

D、所述主控人员通过主控用户端微机装置，依据虚拟切片网络浏览器浏览当前的数字化病理切片，同时将其当前浏览视野的控制信息发送给所述的管理服务器；所述控制信息包括当前倍率数据、逻辑矩形数据；所述的当前浏览视野的控制信息的发送是随动自动发送； 

E、所述的管理服务器收到主控用户端微机装置发来的所述控制信息后，同时将所述控制信息转发给多个客户端微机装置；所述控制信息的转发是随动自动转发；

F、所述多个客户端微机装置依据所述控制信息从所述数据库服务器中下载与当前主控用户浏览视野相同的虚拟病理切片数据到客户端微机装置中，所述客户人员与所述主控人员同步浏览完全相同的虚拟病理切片画面；

所述虚拟切片网络浏览器包括：同步控制按钮设置、控制信息设置、电子教鞭设置、本地缓存设置、本地保存数字化病理切片数据设置、移动查看视野设置；

所述数字化病理切片文件是由一个医疗机构事先制作好并保存到所述数据库服务器中的文件；所述数字化病理切片文件是进行过分片处理的文件。

本发明的目的还可以由下述技术方案实现： 

本发明与已有技术相比有以下优点： 

1、本发明可满足病理专家与其它医务人员之间一人对多人的远程交互式咨询和远程医学交流。

2、本发明使得病理专家能够主动随意浏览数字化病理切片图像，其它医务人员同步查看学习，并且能同时关注相同病理点。

3、本发明的所有用户都是根据控制信息从中心管理服务器系统上下载数据，大大提高了图像的传输效率。

附图说明

图1为本发明的实施例一的流程框图。

具体实施方式

实施例一：

参见附图1，本发明的远程同步浏览虚拟病理切片的方法是参与同步浏览的人员依据一个远程网络平台进行信息交流，所述远程网络平台包括一个中心管理服务器系统、多个客户端微机装置、一个主控用户端微机装置；所述中心管理服务器系统、所述多个客户端微机装置、所述主控用户端微机装置处于一个广域网环境中并实现网络连接，所述广域网环境是基于INTERNET的网域环境，所述中心管理服务器系统包括管理服务器、认证服务器、数据库服务器、与所述服务器相匹配的软件；所述多个客户端微机装置、所述主控用户端微机装置分别配置虚拟切片网络浏览器；所述数据库服务器中保存有数字化病理切片文件；所述同步浏览虚拟病理切片的步骤是：

A、启动所述多个客户端微机装置，启动所述主控用户端微机装置，实现网络连接； 

B、主控人员操作运行所述主控用户端微机装置，登陆中心管理服务器系统，运行虚拟切片网络浏览器，点击所述管理服务器上的切片图标，依据该操作，所述管理服务器中自动创建一个当前虚拟病理切片查看室，所述管理服务器中同时生成当前虚拟病理切片查看室信息，主控人员进入虚拟病理切片查看室，（操作鼠标）点击同步控制按钮（该同步控制按钮是虚拟病理切片查看室中的一个图标），此时，主控用户端微机装置成为当前的主控用户（该虚拟病理切片查看室的主控用户）；

本实施例中，登陆中心管理服务器系统需要通过所述认证服务器的识别认证，该认证属于现有技术的内容；

本实施例中，运行虚拟切片网络浏览器是将管理服务器上的数据（或者图标、信息等）下载到本地的微机装置上；

所述点击管理服务器上的切片图标是指使用鼠标文件打开管理服务器中保存的一个数字化病理切片文件的操作。所述数字化病理切片文件是由医疗机构制作完成的，由医疗机构上传到数据库服务器中保存，在数据库服务器中生成一个切片图标，数据库服务器可以保存多个不同内容的数字化病理切片文件，一个切片图标对应于一个数字化病理切片文件；

所述管理服务器中同时生成当前虚拟病理切片查看室信息是指采用图标、文字或者符号的形式显示该查看室已经建立；

C、客户人员操作所述客户端微机装置，登陆中心管理服务器系统，搜索到虚拟病理切片查看室（图标、文字或者符号息），（操作鼠标）点击加入按钮，进入虚拟病理切片查看室，与主控用户浏览相同视野的图像内容，此时，所述管理服务器中生成客户端微机装置登陆消息（管理服务器也可以不设置该功能）；

D、所述主控人员通过主控用户端微机装置，依据虚拟切片网络浏览器浏览当前的数字化病理切片（一个具体的文件），同时将其当前浏览视野的控制信息发送给所述的管理服务器；所述控制信息包括当前倍率数据、逻辑矩形数据；所述的当前浏览视野的控制信息的发送是随动自动发送；主控人员浏览的数字化病理切片是通过网络下载到主控用户端微机装置的数据；

E、所述的管理服务器收到主控用户端微机装置发来的所述控制信息后，同时将所述控制信息转发给多个客户端微机装置；所述控制信息的转发是随动自动转发；所述多个客户端微机装置是已经登陆中心管理服务器系统的微机装置；

F、所述多个客户端微机装置依据所述控制信息从所述数据库服务器中下载与当前主控用户浏览视野相同的虚拟病理切片数据到客户端微机装置中，所述客户人员跟随主控人员的操作，与所述主控人员同步浏览完全相同的虚拟病理切片画面；在本步骤中，客户端微机装置对转发来的控制信息先进行处理并修改，然后发送到数据库服务器，依据该控制信息从所述数据库服务器中下载需要的文件；所述处理并修改是指先前下载过并保存的数据（或者文件）不重复下载；以便提高网络速度和浏览速度；

本实施例中，所述的当前浏览视野的控制信息的随动自动发送是指：主控人员操作鼠标向所述的管理服务器发出的每一个控制信息的操作命令都是随鼠标的操作动作随即自动发送，所述控制信息的转发也是随主控人员鼠标的操作动作随即自动转发；

所述虚拟切片网络浏览器包括：同步控制按钮设置、控制信息设置、电子教鞭设置、本地缓存设置、本地保存数字化病理切片数据设置、移动查看视野设置；所述虚拟切片网络浏览器也可以理解成虚拟切片网络查看览器。

所述数字化病理切片文件是由一个医疗机构事先制作好并保存到所述数据库服务器中的文件；所述数字化病理切片文件是进行过分片处理的文件。

本实施例中，主控人员、客户人员通过在本地微机装置看到的管理服务器上的切片图标，可以是多个图标，一图标被一个具备主控人员身份的人点击一次，就可以生成一个虚拟病理切片查看室，同一个图标可以由不同的主控人员依次点击，生成多个虚拟病理切片查看室，并自动排序；

所述数字化病理切片文件的制作步骤是：

Ⅰ、使用自动显微镜对一个病理切片显微图像信息进行采集，通过设定的控制程序控制自动显微镜的载物台携带所述病理切片按照规定的采集范围、采集顺序和步长依次通过自动显微镜的物镜，通过配接在所述自动显微镜上的数字化图像摄取装置对所述物镜上显示的显微图像单元逐一进行拍摄并完成数据转换生成序列化的多个显微图像单元数据；所述的每个显微图像单元数据中至少包括所述病理切片显微图像的全部象素信息、所述物镜倍率信息、显微图像单元序列信息、显微图像单元坐标信息、显微图像单元边界信息； 

Ⅱ、将自动显微镜生成的多个显微图像单元数据输入一个计算机系统，该计算机系统匹配有显微图像处理软件，运行所述的显微图像处理软件将所述显微图像单元数据放入所述计算机内存区，采用分块匹配—空间聚核的方法对所述序列化的显微图像单元中的每两个相邻接显微图像单元之间的相对位置进行匹配处理，并在每两个相邻接显微图像单元之间生成一组匹配质量指数；

Ⅲ、运行所述的显微图像处理软件，根据所述的多组匹配质量指数，使用最优树算法对所述序列化的多个显微图像单元之间的匹配进行选择，构成一个无向最优树，使得任一个显微图像单元的位置仅由与其相邻接显微图像单元之一的匹配确定，获得每个显微图像单元在全景显微图像中的位置数据；所述全景显微图像是由所述显微图像单元根据所述位置数据拼装构成的整幅显微图像；

Ⅳ、运行所述的显微图像处理软件，根据人眼视觉习惯，对每两个相邻接显微图像单元之间的重叠部分以中心到边缘线形渐变数值作为权值进行融合处理，生成全息数字化切片的显微图像，对该显微图像进行压缩处理，按压缩格式分级、分块存放在一个图像文件中；

Ⅴ、为了满足网络浏览，需要将该图像文件在不同放大倍率下分割制作小分片（切割处理），当用户需要浏览其中部分视野时，可以将该视野包括的小分片下载发送给用户，组成当前浏览视野。

在本实施例中，由于数字化病理切片是由许多独立的视野拼接而成的，通常浏览时只是查看整个数字化病理切片的一个局部视野，因此浏览时无需将完整的数字化病理切片下载到本地微机装置进行显示，而是只下载当前需要查看的局部视野范围的图片即可。

为了实现局部视野的显示，需要将完整的数字化病理切片分割制作成大量的小分片。根据用户需要查看的视野范围即可计算出需要下载的小分片，从数据库服务器上下载这些小分片即可组成用户需要查看的视野。

本实施例将数字化病理切片在不同倍率下进行分割制作，例如在20倍放大倍率下分割制作成多个小分片，在40倍放大倍率下分割制作成更多个小分片。当用户需要查看的放大倍率是在20倍以下时，可以下载20倍率的小分片来组成视野，这样做的目的是，使得下载数据量较用40倍率的小分片组成视野来的小的多，大大提高了数字化病理切片的浏览效率。当用户查看的放大倍率是在20倍到40倍之间时，再下载40倍率的数字化病理切片的小分片来组成视野。为了进一步提高浏览速度，在本地微机装置中设置小分片缓存，用户浏览过的小分片会存储在缓存当中，当用户查看的视野需要的小分片已在本地缓存中时，即无需再向数据库服务器申请下载，这样做也大大减少了传输数据量，提高浏览速度。

在本实施例中，所述的控制信息包括当前倍率数据、逻辑矩形数据；

当前倍率curRate，即主控用户端微机装置中当前浏览视野所需下载的小分片的倍率；对同一个数字化病理切片而言，放大倍率不同所对应的分辨率也不同，按照放大倍率的不同，一般用数字来表示，例如：10，20，40等等。

逻辑矩形left_top_right_bottom，主控用户端微机装置中当前浏览视野在整个数字化病理切片中所处位置。left_top_right_bottom四个参数，分别表示当前视野距离整个数字化病理切片的上、下、左、右四个边部的长度数据，或者分别表示当前视野距离整个数字化病理切片中心的上、下、左、右四个方向的长度数据，或者分别表示当前视野距离整个数字化病理切片中心的某一个参照点的四个方向的长度数据。

为了实现局部视野的显示，根据用户需要查看的视野范围即可计算出需要下载的小分片，从数据库服务器上下载这些小分片即可组成用户需要查看的视野。

在本实施例中，所使用的微机装置（计算机装置）的一个优选配置如下：

中心管理服务器系统--机架式服务器

CPU 主频双核3000兆赫以上

内存1G以上

SCSI硬盘60GB以上

网络接口能力1000M

DVD-ROM。

主控用户端微机装置

CPU 主频1500兆赫以上

内存512兆以上

SATA硬盘40GB以上

网络接口能力100M

128兆独立显卡

DVD-ROM。

客户端微机装置

CPU 主频1500兆赫以上

内存512兆以上

SATA硬盘40GB以上

网络接口能力100M

128兆独立显卡

DVD-ROM。

在本实施例中，中心管理服务器系统基于多级服务器结构设计，具有跨网

络、分布式、动态均衡、数据分流等特性，可以稳定运行在Windows或者Linux

平台上，通过扩展服务器，允许无限量的虚拟会议室和用户在线。由于中心管理服务器系统采用服务器集群，具有故障恢复、动态热备份等特性，因而能够为客户提供全天候不间断的服务。

本实施例中的中心管理服务器系统采用分布式服务器架构，支持树型和网状两种服务器架设结构，通过多级分布式主、多点通信服务器热备份容错，从结构上有效地避免了因为单台服务器故障，导致的整个系统瘫痪。

本实施例中的中心管理服务器系统主要通过以下几个方面保证网络安全： 

1、在多个传输层次进行多重加密，极大提高系统的保密性和抗黑客攻击能力。 

2、病理专家端微机装置、显微镜持有端微机装置、参观端微机装置的登录认证在认证服务器上完成，在传输过程中，用户密码采用MD5不可逆算法加密，该算法迄今无法破译。网络层进行第一次加密校验，防止黑客进行非法数据欺骗、缓冲溢出攻击； 

3、应用数据层采用64位DES算法进行第二次加密，防止非法用户的网络监

听破解。 

中心管理服务器系统支持分布式服务器集群的结构模式，具有相当强的网络适应能力。根据系统所在网络环境，可以将每台服务器部署在不同的地方，提高系统的网络适应能力；同时结合系统提供的各种规则设置灵活协调控制系统各服务器的负载在合理范围内，保证系统稳定性；分配用户到网络中最合适的多点通信服务器，提高网络利用率。 

中心管理服务器系统支持网状以及树型网络结构，支持数据逐级转发、同步复制功能，大大解决网络带宽，减轻单个服务器的负担。 

中心管理服务器系统提供多种服务器重定向策略，例如按照用户ID、查看室、IP来源、地区、组织机构、负载均衡等规则，将客户端分配到最适合的分服务器上，从而大大提高网络利用率和性能。

本实施例中，主控用户端微机装置、客户端微机装置中的软件采用当今最先进的C/S与B/S结构并存的架构开发而成。该系统集C/S与B/S两种结构之所长，使得系统更加稳定、易用、易维护升级，易管理。该软件可提供文字、语音、视频、课件、广播与电子白板互动的远程交流，利用现有的INTERNET 互联网进行远距离的信息传输。异地医生通过语音、视频实时交互，如同置身同一查看室之中。远程病理学专家通过软件中多媒体实时图像、语音互动功能，使远在千里之外的任何地区的普通老百姓能够得到各地多位名医的会诊。在医学专家和病人之间建立起全新的联系，使病人在原地、原医院即可接受异地专家的会诊及在其指导下的治疗与护理，从而节约病人大量的时间和金钱,在一定程度减少了病人的支出。 

本系统中的B/S结构中，运用了当今流行的J2EE构架，依据mvc模式将整个tcn系统分成三层，即表现层、控制层、模型层。其中模型层处理数据库的数据，表现层负责web页面的显示数据，控制层是表现层和模型层的桥梁，负责控制二

者之间的数据交换。整个系统使用了struts+spring+hibernate框架,hibernate负责处理数据库数据，struts负责处理页面，spring去控制struts和hibernate。查看室模块，使用了当今流行的ajax技术，使用dojo框架，异步处理查看室的数据，查看室的数据全部放在内存里，通过dojo的异步调用java服务器程序，即时更新数据。 

本系统中的C/S结构,基于IP网络开发，支持TCP/UDP/Multicast协议，应用

层支持H.323/SIP协议，能够很好地兼容各种标准协议的音视频设备。

Claims (1)

1.一种远程同步浏览虚拟病理切片的方法，其特征在于，参与同步浏览的人员依据一个远程网络平台进行信息交流，所述远程网络平台包括一个中心管理服务器系统、多个客户端微机装置、一个主控用户端微机装置；所述中心管理服务器系统、所述多个客户端微机装置、所述主控用户端微机装置处于一个广域网环境中并实现网络连接，所述广域网环境是基于INTERNET的网域环境，所述中心管理服务器系统包括管理服务器、认证服务器、数据库服务器、与所述服务器相匹配的软件；所述多个客户端微机装置、所述主控用户端微机装置分别配置虚拟切片网络浏览器；所述数据库服务器中保存有数字化病理切片文件；所述同步浏览虚拟病理切片的步骤是：

A、启动所述多个客户端微机装置，启动所述主控用户端微机装置，实现网络连接； 

B、主控人员操作运行所述主控用户端微机装置，登陆中心管理服务器系统，运行虚拟切片网络浏览器，点击所述管理服务器上的切片图标，依据该操作，所述管理服务器中自动创建一个当前虚拟病理切片查看室，所述管理服务器中同时生成当前虚拟病理切片查看室信息，主控人员进入虚拟病理切片查看室，点击同步控制按钮，此时，主控用户端微机装置成为当前的主控用户；

C、客户人员操作所述客户端微机装置，登陆中心管理服务器系统，搜索到虚拟病理切片查看室，点击加入按钮，进入虚拟病理切片查看室，与主控用户浏览相同视野的图像内容；

D、所述主控人员通过主控用户端微机装置，依据虚拟切片网络浏览器浏览当前的数字化病理切片，同时将其当前浏览视野的控制信息发送给所述的管理服务器；所述控制信息包括当前倍率数据、逻辑矩形数据；所述的当前浏览视野的控制信息的发送是随动自动发送； 

E、所述的管理服务器收到主控用户端微机装置发来的所述控制信息后，同时将所述控制信息转发给多个客户端微机装置；所述控制信息的转发是随动自动转发；

F、所述多个客户端微机装置依据所述控制信息从所述数据库服务器中下载与当前主控用户浏览视野相同的虚拟病理切片数据到客户端微机装置中，所述客户人员与所述主控人员同步浏览完全相同的虚拟病理切片画面；

所述虚拟切片网络浏览器包括：同步控制按钮设置、控制信息设置、电子教鞭设置、本地缓存设置、本地保存数字化病理切片数据设置、移动查看视野设置；

所述数字化病理切片文件是由一个医疗机构事先制作好并保存到所述数据库服务器中的文件；所述数字化病理切片文件是进行过分片处理的文件。

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