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关键词：抑郁；行为学；游泳锻炼；皮质酮
中图分类号：G804．7 文献标识码：A 文章编号：1007―3612(2(107)01―0038－03
投稿日期：2005－03－08
基金项目：本研究获得华东师范大学2004年优秀博士生培养基金、河北省科学技术研究与发展计划项目(编号：042461600D)和河北师范大学青年基金(编号：L2004Q17)资助。
作者简介：崔冬雪(1974－)，女，博士，副教授，研究方向体育锻炼与身心健康。
抑郁症的发病率随着人们生活水平的提高、工作生活压力的增加呈逐年上升趋势。专家预测2020年抑郁症将成为人类的第二杀手。抑郁症给患者及其家人带来了极大的痛苦。对于抑郁症的治疗，也花费了大量的财力、物力、人力。因而，预防抑郁症的发生也就显得尤为重要。锻炼心理学的研究成果表明，运动锻炼具有改善消除人们的不良情绪的作用，提示对于抑郁症的发病有一定的预防作用。基于此，以动物为研究对象，探讨游泳锻炼对处在慢性应激期间动物行为学指标和肾上腺、海马组织以及血浆皮质酮水平的影响，阐释锻炼预防抑郁症的部分机制。
1 材料与方法
1．1实验动物及分组健康雄性SD大鼠，体重130～150 g，上海医科大学实验动物中心提供，实验动物机构许可证号：SCXK(沪)2003－0002。在自由饮食、光，暗周期为12 h／12 h(光照时间06：00―18：00)、背景噪音为40±10 dB、温度为21±3℃、湿度为60％－70％的条件下饲养。
所有动物适应饲养1周，期间进行蔗糖溶液消耗训练，1周后测定动物体重、食物消耗量、1％蔗糖溶液消耗量及OPEN－FIELD TEST行为学得分，选择各指标相近的动物60只，随机分为对照组(C)、运动组(E)、模型组(M)、运动应激组(ES)和运动应激运动组(ESE)，12只／组。其中E组在实验途中丢失1只，59只动物数据进入最后结果分析。
1．2实验设计实验共进行14周。C组、M组：第1周－第10周正常饲养，6只／笼。E组、ES组、ESE组：第1周，前3d游泳10 min／d，后3 d游泳20 min／d；第2周，前3 d游泳30 min／d，后3 d游泳40min／d；第3周，前3 d游泳50min／d，后3天游泳60min／d；第4―10周，6 d，周、60 min／天的游泳锻炼。第11周一第14周：C组正常饲养，6只／笼；E组6 d，周、60 min／d的游泳锻炼。M组、ES组、ESE组接受包括电击足底(电压40 v，每次10 S，间隔50 S，刺激1次，共30次)、冰水游泳(4℃，5min)、热应激(45％，5 min)、夹尾(止血钳，距尾根1 cm，1 min)、禁水、禁食、昼夜颠倒、明暗交替(1 h照明，l h黑暗，进行12h)、拥挤等刺激组成的慢性中等不可预知应激刺激，1只／笼；期间ES组停止锻炼、ESE组继续锻炼，所有应激动物均独自接受应激刺激。
1．3动物行为学指标测试Open―Field TeSt行为测试：将动物置入80 cm×80 cm×40 cm周壁、箱底为黑色、底面积由25块相等的16 cm×16 cm正方形组成，以白线划分的行为箱正中央格后开始测定，每次测定3 min，以穿越底面积块数为水平活动得分，直立次数为垂直活动得分。每只动物只进行一次行为测定，测定完毕，粪便清理干净后，进行下一只测定。测试过程采用摄像机记录，全部拍摄完毕后，进行录像回放，记录动物活动得分。记录动物活动得分采用单盲法。
1％蔗糖溶液消耗量：测定前禁水、禁食24h，每周四晚18：00－19：00测定动物1h饮用1％蔗糖溶液的量。测定前、后水瓶的重量差为动物1h饮用1％蔗糖溶液的量。1％蔗糖溶液消耗量以1h摄入1％蔗糖溶液的量(mg)，动物体重(g)进行评定。
食物消耗量：每周六晨6：00给动物鼠笼食槽中放入50g动物饲料，同时将群养的动物分笼，1只／笼。次晨6：00称量剩余饲料，计算出每只动物24 h的食物消耗量，食物消耗量以24 h的摄入食物量(mg)，动物体重(g)来评定。
1．4组织样品制备及荧光分光光度法测定皮质酮 海马和肾上腺组织样品制备：大鼠断头处死后，迅速剥取全脑，脑组织用冰生理盐水冲洗，去除脑膜，在冰皿中分离海马(根据大鼠脑立体定位图谱进行定位)，用滤纸吸干水分并称重，低温保存、待测。剖腹取出大鼠的肾上腺组织，用生理盐水将组织中的血液冲洗干净，用滤纸将组织中的水分吸掉，剔除周围的脂肪组织称重，并记录，低温保存、待测。
血浆样品制备：大鼠断头取血，将血液装入加有20 uL／mL全血的0．3M EDTA・2Na溶液抗凝剂的采血管中，轻缓混匀迅速低温离心(4℃；／4000rp，离心20 min)，取血浆低温保存，待测。
皮质酮标准品购自Sigma公司，其它试剂均为国产分析纯。将制备好的样品按照参考文献的方法进行处理后，在日本日立F－4500荧光光度计测定样品中皮质酮的荧光强度，通过制作标准曲线计算组织中皮质酮的含量。
1．5数据处理所有数据均以平均数±标准差表示，采用SPSS10．0 for windowS数据处理软件进行分析。数据进行ANO-VA方差分析和T检验处理，以P＜0．05为相差显著。
2 结果
2．1实验不同阶段动物行为学指标测定结果
2．1．1 第10周各组动物行为学指标测定结果实验的前10周动物可以根据有无游泳锻炼分为两组，即运动组和非运动组，探讨游泳锻炼对动物行为学指标的影响。T检验表明，动物的食物消耗量和10周的体重增长量在显著性差异(P＜
0．05)，其他指标间均无差异(P＞0．05)。
2．1．2实验结束后各组动物生理、行为指标测定结果实验后4周，慢性中等不可预知应激刺激与游泳锻炼共同作用导致各组动物行为学指标的变化。动物体重增长量为后4周动物体重的增长量，其他指标均为结束时测定的结果。方差分析显示：M组动物体重增长量、食物消耗量、1％蔗糖溶液消耗量和Open―Field行为指标显著低于C组和E组(P＜0．01，P＜0．05)。ES组和ESE组的动物体重增长量、食物消耗量、1％蔗糖溶液消耗量显著高于M组(P＜0．01，P＜0．05)，Open―Field行为指标部分低于M组(P＜0．01，P＜0．05)。
2．2皮质酮测定结果方差分析显示，血浆、肾上腺和海马组织中皮质酮的含量M组显著高于c组和E组(P＜0．01)；E组显著低于C组(P＜0．01)。ES组和ESE组在游泳锻炼和慢性应激刺激双重影响下，皮质酮在动物体内发生了变化。血浆皮质酮含量分析显示：ESE组显著低于M组和ES组(P＜0．01)；ES组动物显著高于E组(P＜0．01)。肾上腺组织皮质酮含量分析显示：ES组和ESE组显著低于M组(P＜0．01，P＜0．05)；ES组显著高于E组和KSE组(P＜0．01)。海马组织皮质酮含量分析显示：ES组与ESE组显著低于M组高于E组(P＜0．01，P＜0．05)。
3 讨论
3．1慢性应激抑郁模型的讨论 到目前为止，已有20多种公认的方法可作为抑郁症研究的动物模型，他们可以分为应激模型、孤养模型、药理学模型、嗅结节切除模型等。从人类抑郁症发病的实际情况来看，应激性生活事件是抑郁症的明显促发因素。因此，以应激模拟造成抑郁症的环境来制作抑郁动物模型，其发病机理可能与人类抑郁症更接近。本实验参照文献方法，利用长期不可预见到的中等强度应激刺激和动物孤养，造成动物抑郁状态。慢性中等不可预见性应激抑郁模型是目前应用和研究较多的抑郁症模型，其理论依据与人类抑郁症中慢性、低水平的应激源导致抑郁症的发生，并加速抑郁症发展的机理更接近。此模型表现出动物情绪抑郁状态、兴趣丧失、缺乏与抑郁症状临床诊断中的精神运动改变、兴趣或的丧失有一定程度的相似性，能较为真实地模拟抑郁症病人的某些症状和病因，可用于抗抑郁药物作用机制和抑郁症的病理生理机制研究。
3．2运动量的设计讨论动物进行游泳锻炼的安排模拟了人的健身锻练，运动量由小到大逐渐增加，直到达到一个适宜范围进而巩固。大鼠游泳时间从10 win开始，每10 min递增，直到60 min，需要3周的时间过渡。每一个时间进行3次的锻炼适应，到60 min达到稳定进而保持该运动量到实验结束。与人实际锻炼的过程相吻合，遵循了运动锻炼中的渐进性原则。
3．3荧光分光光度法测定皮质酮的讨论 测定皮质酮的方法较多，目前较为常用的有荧光分光光度法、放射免疫法、酶免法等。荧光分光光度法与其他方法相比，存在一定的不足，其精度没有其它方法精确，特异性强。可能会受到其它同类物质(皮质醇)的干扰，但是其操作简便、仪器设备要求较低，费用消耗较低。另外，由于在大鼠体内应激激素以皮质酮激素为主，与皮质醇的比值为20：1，所以用荧光分光光度法测定皮质酮的含量，可以反映动物体内皮质酮的变化趋势，能够说明研究的问题，因而可以采用。
3．4实验不同阶段各组动物行为学指标测试结果分析 经过10周的游泳锻炼后，运动组与非运动组只有体重增长量和食物消耗量组间存在显著性差异，其它指标间则不存在差异。表明：游泳锻炼对于体重增长量有着良好的控制作用，可能是游泳锻炼增加了机体能量的消耗，不易造成能量的积累，致使体重增加缓慢。此作用在人类大众健身中也得以体现，并作为健身、减肥、重塑身体外形的重要手段之一。
游泳锻炼对大鼠而言是一种应激刺激，开始时可能对其本身及行为学产生一定的影响，但是随着游泳锻炼时间的延长，动物对此应激产生了脱敏，进一步适应了游泳锻炼。游泳锻炼10周后，各指标的结果也表明动物对游泳锻炼的适应。
大鼠遭受慢性应激后的行为与抑郁症病人的临床表现有相关性，如大鼠在Open―Field行为箱中活动减少反映了抑郁症病人精神运动迟滞的症状，大鼠1％蔗糖溶液摄入量的减少反映了抑郁症患者兴趣缺失，并且二者都有体重下降等。实验后4周，慢性应激介入，动物各组间发生了显著性变化。M组动物体重增长减慢，甚至出现负增长，兴趣缺失，行为活动减少，模拟了人类抑郁症的临床表现，表明模型制备成功。ES组、ESE组与M组相比在体重增长量、食物和1％蔗糖溶液消耗量方面呈显著差异。表明游泳锻炼可以拮抗部分应激所致不良影响，同时也表明游泳锻炼的功效是有一定限制的。
生物、心理、社会医学模式认为：人的心理与生理、精神与躯体、机体内外环境是一个完整的统一体，心理、社会因素与疾病的发生、发展、转归有着密切的联系，在考察人类的健康和疾病时，既要考虑生物学因素，又要重视心理社会因素的影响。抑郁症的发病不仅仅心理因素为其致病因素，同样生理因素如疾病亦是其致病因素之一。在本研究中所用应激刺激强度为中等强度，对于机体产生损伤的几率较低，其中主要为精神因素所致，因无法摆脱刺激，精神处于极度紧张状态。正如人类在社会生活中遇到的应激刺激对人类本身所产生的影响一样。
3．5各组动物肾上腺、海马组织和血浆中皮质酮含量变化分析反复的心理应激可使血液中皮质酮持续升高，引起血液中糖皮质激素积累，造成内分泌代谢过分增加。本研究结果显示，M组动物血浆、肾上腺和海马组织中皮质酮的含量均高于其他四组，可能是长时间的、不可预知的、应激刺激致使皮质酮持续升高，糖皮质激素积累，造成内分泌代谢过分增加的结果。提示M组动物对慢性应激刺激产生了不适，动物处于慢性应激状态，出现内分泌功能失衡。结合在慢性应激期间随着时间延长，动物食欲减少、体重增长缓慢、毛色枯黄、精神抑郁等行为表现，推测M组动物处于抑郁状态，支持了抑郁症患者的皮质醇含量较高的观点。
持续14周的游泳锻炼可以使动物肾上腺、海马组织和血浆中皮质酮的水平显著低于对照组，与已有研究结果一致。表明适度的锻练对皮质酮的释放有良性的调节作用，能抵抗糖皮质激素的过量分泌。ES组和ESE组动物皮质酮的含量均低于M组，可能是慢性中等应激和游泳锻炼产生了交互作用，游泳锻炼拮抗应激所致消极影响的结果。提示适宜的运动锻炼可以提高机体对抗应激的能力，这也许是游泳锻炼预防抑郁发生的一种可能机制。
皮质酮水平在海马组织中的变化有着重要的意义。研究发现，海马富含糖皮质激素受体(GR)，而且是中枢GR含量最多的脑区，由于GCs与GR过量结合会对海马产生不利影响，因此，应激和HPA轴机能亢进时，海马极易受到高水平的GCs攻击，影响其正常的生理功能，甚至使其受到损伤。大量资料表明，海马有大量神经纤维投射到下丘脑，影响下丘脑的分泌功能，并参与HPA轴的负反馈调节。同时运动锻炼降低应激刺激导致海马组织中皮质酮水平的升高，可能是运动锻炼预防抑郁症发生的途径。
4 结论
1)游泳锻炼可以拮抗因应激刺激导致的动物行为指标以及肾上腺组织、海马组织及血浆中皮质酮水平的异常。
【关键词】 医学影像；服务平台；构建与完善
doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.08.744 文章编号：1004-7484（2013）-08-4725-01
社会发展新时期，人们对医疗质量有了更高的要求，对于医学影像专业人员而言，需要具备正确使用与维护医学影像仪器设备，减少故障出现几率，延长仪器设备使用寿命，构建和完善医学影像服务平台，从而最大化地发挥医学影像工作的效能。笔者在综合本地多家医疗单位的医学影像服务平台构建情况的基础上，就医学影像平台的构建与完善展开详实的论述。以期对自身工作形成有益的引导，为我院医学影像领域工作贡献最大的力量。
1 所用材料及方法
笔者对本地区多家医疗单位的医学影像服务平台的构建情况进行调研，分析汽医学影像设备运行情况及故障出现原因，也就构建和完善医学影像服务平台的措施加以探讨。
2 调研结果
笔者所调研的医疗单位都极为重视医学影像服务平台的构建与完善工作，重视对医学影像设备的正确使用与维护，医学影像设备的正常运转率超过96%，有效发挥了医学影像设备的应用价值。但也有部分医疗单位的医学影像设备存在故障，需要做进一步的检修与保养，医学影像服务平台有待进一步完善。
3 讨 论
总体而言，本地医疗单位中医学影像服务平台仍有不尽合理现象，主要表现为如下几方面：一是有些医疗单位所具备的医学影像设备存在故障，未全面发挥医学影像设备应有的效能；二是部分医学影像专业人员工作技能有待提升；三是部分医院缺少维修医学影像设备的专业技术人员，需要从外面聘请；四是医学影像设备使用与维护方面存在“以养代修、被动检修”的现象。针对上述问题，广大医疗单位应采取可行性措施，完善已有医学影像服务平台，实现对医疗单位整体工作的有益推动。简要概括如下：
3.1 领导予以重视 医疗单位领导是机构整体工作的管理者与引领者，对医学影像服务平台的构建和完善工作的开展也起到决策与推动作用。近年来，医学技术水平不断提升，医学影像设备也综合了电子及机械领域的先进技术，具有种类多、型号新、自动化的特点，对设备操作人员与维护人员都提出了更高的技术要求。正因如此，医疗单位领导确定医学影像设备操作及维修人员时，应选用思想过硬、技术过硬、讲奉献、有责任心的员工来担任。做到有专业人员操作设备的同时，也有专业人员保养与维修设备，减少故障出现的几率，维护设备的正常运转，最大化发挥设备的使用价值，降低设备使用及维修成本。
3.2 正确使用设备 医学影像设备是极为精密和贵重的仪器设备，对相关操作人员有着严格的技术要求。正因如此，医学影像技术人员应对设备的运行原理、结构、性能、特点、规格、操作常规、安全防护等有足够的了解，能够做到专人使用医学影像设备，按照操作规程进行操作，并做定期的保养与检修。在日常工作进程中，设备操作人员不得擅自离开工作岗位，需严格遵守交接班制度，当发现医学影像设备出现异常情况时，应立即停机，向上级领导及相关人员报告，唯有在查明事故原因并排除故障的情形下，才能将医学影像设备再次投入使用。
3.3 实施平台保养 保养设备是维护医学影像设备的良好运行状态，将设备故障隐患消除或降低在萌芽状态的有效手段。为构建并完善医学影像服务平台，应在平时做好如下设备保养工作：一是做好清洁工作，对机房做定期的除尘和去湿处理，从而保持整个机房的整洁与恒温；二是对医学影像设备做定期检查，涉及到设备旋钮、活动部位、操作键盘、床体移动、限位情况、安全接地等几个方面；三是对设备相关数值做定期调整，如照射量和光密度的一致性、曝光剂量过载试验、荧光器对比分辨率、MRI信噪比、CT对比分辨率等；四是对于已损坏或疑似损坏的仪器仪表、元器件、配件应予以及时更换，从而降低医学影像设备使用故障出现的几率。
3.4 及时维修设备 为维护医疗单位工作的正常运转，应设立专门的医疗器械维修部门，具备专职或兼职的医学影像设备维修人员，甩掉依赖于外界的错误思想，转变设备维修观念，变被动为主动，确立并落实设备维修良性循环机制，实现对故障设备的及时维修。当医学影像设备出现异常故障时，应立即停止使用，相关人员维护现状，及时通知上级领导及维修人员，阐明故障发生情况，由专业设备维修人员来查明故障原因并进行维修，从而尽快恢复设备运行状态，完善医学影像服务平台的整体运行情况。
3.5 做好日常记录 为了实现对医学影像服务平台的有效利用，相关人员应做好日常记录情况，如对于医学影像专业技术人员而言，需要做好交接班记录、设备运行记录、工作日记；对于兼职设备维护人员而言，除做好上述记录外，也要做好设备保养检查记录与维修记录；对于专职设备维修人员而言，需要做好设备故障检修记录、设备安装调试记录、设备配件及工具支领记录、配件更换记录、辅助材料使用记录等。除此之外，上述三类人员都需做好年度统计工作，主要包括设备使用率、设备完好率、设备维修率等几个方面，从而为医疗单位领导制定医学影像服务平台构建和完善方面的决策提供参考性资料。
综上所述，医疗单位医学影像服务平台的构建与完善不是一项短期工作，而是一项常抓不懈的工作，需要医疗单位领导及相关工作人员的共同努力，需要充分利用当今设备与技术优势，积极利用计算机网络系统，最大化发挥医学影像服务平台的效能。
参考文献
[1] 王淑亚.当前高职院校医学影像学课堂教学的现状与完善对策[J].求医问药（下半月），2012（6）.
海纳医信成立于2008年，位于北京市中关村清华科技园，是由数位毕业于清华、北大，留美学习、工作多年的医学影像领域的专家，归国创立的国家级高新技术企业，致力于为各级医疗机构提供国际领先的医学影像信息系统及相关服务。公司核心创始人及CEO崔彤哲，具有在国外知名公司多年开发国际一流医学影像系统的辉煌经历。就是这样一位专家型的领导者，带领着海纳医信走上了一条以技术创新为发展核心，建立品牌型企业的发展之路。
凭技术实力赢得第一桶金
公司的三位创始人崔彤哲、孙毅、胡晖曾于2002年归国共同创立海纳维盛公司，研发了当时国际领先的网络化三维医学影像后处理系统。产品于2003年6月在美国加州大学圣地亚哥医学院成功上线运行，并引起业界的广泛关注。包括GE、西门子等国际大企业都来评估过海纳维盛的产品，并作为并购的对象。海纳维盛最终于2004年2月被一家专业做三维影像工作站系统的美国上市企业Vital Images以1800万美金并购。这次并购帮助几名创业者淘到了人生的第一桶金，但是也有些许的遗憾。“我们遗憾没能把海纳维盛做成一个在国际市场占有一席之地的民族品牌，打破欧美企业在高端医学影像系统的垄断地位。当时受制于美国经济的影响卖掉海纳维盛也许是我们当时最好的选择……”崔彤哲怅惘的谈到。而对于Vital Images来讲， 并购海纳维盛后，产品线得到极大的增强，销售业绩经历了连续12个季度的高增长，市值也从1.8亿美金持续上升到5.8亿美金，创造了自身发展的一个。
海纳维盛被并购后，崔彤哲出任VitalImages全球研发总监，负责整合海纳维盛和Vital Images公司的产品线，并于2004年~2008年间帮助Vital Images在美国了三代新产品。2008年崔彤哲离开公司前的最后一代产品Vitrea Enterprise Suite被美国放射学权威网站AuntMinnie评为2009年度最佳放射新软件。
创业者的成功来源于扎实的技术、先进的理念，以及对医疗影像行业深刻的理解和思考。三人于2008年二次创业成立海纳医信时，仍然将技术创新作为公司的根基。崔彤哲说：“海纳医信拥有专业的精英团队，既有海外归国的专家级、科学家级人才，也有在国内多年培养积累起来的国际级研发团队。我们在深入调研中国医疗信息现状与需求的基础上，研发了国际领先的综合性医疗影像信息平台HINA MIIS。这一系统为综合性的一体化平台，涵盖全院级PACS、RIS、远程诊断会诊，以及高端的三维医学影像分析处理等主流医学影像功能，以满足从基层到大三甲医院以及区域医疗的全面影像应用需求。”
中国市场的两大机遇
基于多年国际化的技术开发和实践，崔彤哲对全球的PACS技术发展有着深刻的思考，面对当今中国PACS市场的现状，他同样有着自己的看法：“目前，PACS在中国的发展现状和市场表现，在美国也曾经经历过。现在的市场很‘热’，但也不可避免的呈现出了杂乱无序的状况。在医改的大潮下，各省市、地区，以及医疗机构都在纷纷上马大小不一的PACS项目，价格也从几万到上百万，甚至上千万不等。用户应用这些软件后，感受肯定会有很大的区别，进而影响到他们的第二次选择。这就是一个行业的洗牌过程，技术领先的企业会在大浪淘沙中走到最后。我们现在所做的一切努力都是为了在技术上保持领先，在行业的整合、洗牌中取得最终的胜利。”
在这种市场现状下，崔彤哲看到了公司优势与行业发展趋势的融合点，并将此作为重要的市场机遇。崔彤哲说：“机遇是留给做好准备的人的，在看准这样一个市场机遇后，我们就开始了PACS系统的研发，很快就有了第一个客户。”
北京安贞医院作为国内顶级的心血管专科医院之一，对PACS系统的选择一直是非常的谨慎，曾经进行过两次PACS招标，但是最后都因没有找到一个令医院满意的系统而决定暂缓。2009年7月，由于医院320排CT的上线，产生的数据量激增，院方不得不考虑上线一套高性能PACS系统，以缓解大数据量存储的压力。经过多方调研论证，决定选用海纳医信的HINA MIIS作为其PACS存储系统，北京安贞医院也成为海纳医信PACS存储系统的第一个客户。
回顾这一案例时崔彤哲说：“安贞医院放射科张兆琪主任在我们创立海纳维盛时就有过合作，对于我们在美国研发业界领先产品的过程非常了解，所以海纳医信才有机会被邀请参与产品的评估。可以讲我们当时是给安贞医院解了燃眉之急。”
2010年6月，海纳医信的全院级PACS、RIS系统正式上线首钢医院。2010年，北京大学吴阶平泌尿医学专科中心大楼在首钢医院正式启动，又要有大批的高端影像设备要进入医院。也正是由于该中心的启动，使首钢医院需要选择一个更高效、稳定的PACS系统，这样才能支撑新大楼的正式使用。海纳医信经过多次演示，最终获得首钢医院的认可。“当时为了获得医院的认可，我们甚至许诺，上线所需要的所有硬件设备我们可以垫款购买，如果上线达不到医院的要求，我们硬件都送给首钢医院！”正是崔彤哲拥有的这种壮士断腕的气概和信心，打动了首钢医院，最终选择了海纳医信。
前期的几个案例坚定了海纳医信在技术上不断突破的信心和方向。“也许未来几年中国会出现PACS更新换代的，在这之后，市场也逐步会趋于理性，中国PACS市场将会有全新的格局出现。” 崔彤哲深有感触的谈到。
谈到中国市场的第二大机遇，崔彤哲介绍说：“这个机遇的发现，是源于微软和卫生部合作的一个关于农村医疗信息化合作备忘录的国家级试点项目。该项目是市县乡村信息化及远程诊断会诊平台建设的典型案例，我有幸作为信息化专家顾问的身份受邀参与该项目。在这个项目中我发现，远程诊断及会诊将成为区域医疗发展的重要方向之一。所以海纳医信成立初始，就毫不犹豫的开始了远程诊断会诊平台相关技术的研发和积累，产品推出后，获得了微软试点项目组技术专家的一致认可，顺利承担了这个国家级试点项目中组建市县乡三级远程医疗平台部分的技术支撑工作。”
通过这一项目的参与，结合中国医疗卫生行业发展的现状和趋势，以及我国的国情，崔彤哲预测：未来乡镇卫生院的医疗影像诊断服务将由县级医院提供。也就是说，乡镇卫生院在国家政策的倾斜下，逐步完善了医院硬件建设，但是在面临医疗服务人员匮乏的问题上又没有快速解决的良策，在这种情况下，通过远程诊断的方式，可以快速、有效的解决这些面临的问题。
2009年底，全军医学专科中心影像远程服务网正式上线。该服务网定位于整合全军专家资源，支援千家县级医院，为基层医院的疑难病症提供远程诊断和会诊服务。崔彤哲回忆到：“当时他们主动打电话说要来我们公司看看产品，结果当天看完后，第二天又带来几个专家，又对系统进行了观摩，而且当场就决定选用我们的系统。”该远程服务网自2009年底上线至今，已成功连接120家市县级医院，为众多的基层患者进行远程诊断会诊服务，并提供相关治疗方案。切实地缓解了基层患者“看病难、看病贵”的问题，使得全军的专家资源有效服务于地方。
与此同时，海纳医信在北京大学人民医院医疗服务共同体的案例也同样充分体现了他们用技术解决医疗卫生行业难题的能力。2011年7月15日~16日在卫生部的组织领导和统筹协调下，北京大学人民医院与青海省卫生厅在青海省西宁市、海南州及贵德县隆重启动了北大人民医院支援青海“医疗卫生服务共同体”项目。海纳医信承担了北大人民医院“医疗卫生服务共同体”医学影像远程诊断与会诊平台的建设任务。在项目的启动仪式上，依托海纳医信的系统，北大人民医院的神经内科专家为贵德县的一例脑神经疑难病例进行了现场会诊支援，为患者提出了具体的诊断及治疗意见。青海省人民医院、海南州人民医院以及贵德县人民医院的专家及医生通过互联网，在各自的医院参与了这次会诊。
崔彤哲对这一案例十分自豪，与北大人民医院的合作，也是一个偶然的机会在项目最终要确定合作厂商前夕促成的。而促成的原因就是崔彤哲到北大人民医院的一次系统演示。崔彤哲说：“北大人民医院一直是医疗信息化建设排在前列的大型三甲医院，我们当时是慕名到医院进行产品介绍的，事先并不知道他们即将选择一个远程影像诊断会诊平台。 结果我们当天一介绍完，院方很认可，接下来又连续邀请我们去医院给不同科室的相关人员进行了进一步介绍，并且很快就决定选用海纳医信的远程诊断会诊系统！”依托这一平台，北大人民医院不仅成功连接了多家“医疗卫生服务共同体”中的基层医院，将医学影像诊断会诊服务带给更多的边远地区，同时在北大人民医院内部建立了医学影像共享交互及平台，以支持院内各科室的临床医生对患者影像进行更便捷的交互会诊。
崔彤哲谈到：“作为一家高新技术企业，我们有责任为中国的医改做更多的事情。技术优势是我们在发展中一直引以为豪的，如何更好地将我们几个核心创始人多年来在国外积累的先进经验、掌握的技术运用到中国的医疗卫生事业发展当中去，为更多的中国老百姓服务，是公司必须完成的历史使命。”
合作高端保持先进性
2011年4月8日，美国哥伦比亚大学与海纳医信签订合作研发备忘录，决定采用海纳医信HINA MIIS作为其科研PACS系统（Research PACS），同时双方建立研究合作关系。Schwartz教授及其研究团队决定与海纳医信合作，不仅是因为其产品的领先性，更重要的是因为海纳医信团队的自主研发能力。
目前，海纳医信HINA MIIS已作为哥伦比亚大学科研PACS系统正式上线并投入使用。依托海纳医信的的PACS系统，一方面对哥伦比亚大学及数家合作医院的科研影像数据进行高效管理，让来自不同研究机构的专家可以随时随地对科研数据进行调阅和分析，并可以高效开展多方的病例讨论和研究。同时，双方依托该系统平台进行深度合作，共同研发医疗影像信息在临床药理验证领域的应用及进行相应的高级三维图像和计算机辅助诊断分析算法研究。
崔彤哲介绍说：“海纳医信与哥伦比亚大学的合作开创了中国自主研发PACS进入美国知名医学院的先河。这一成功案例表明，海纳医信业自主研发的PACS系统在同类产品中已达到、甚至超过国际领先水平，提升了国产PACS系统与国际一流厂商的竞争能力。特别要强调的是，这样的合作也为海纳医信在全世界树立自己的品牌提供了保障。”
红杉资本注资海纳医信
2011年12月18日，海纳医信宣布，经过几个月的交流沟通，红杉资本（Sequoia Capital）3000万人民币注资已经正式完成。对于此次投资，崔彤哲首先介绍了红杉资本合伙人周逵的看法，他说：“周逵对此曾经表示，投资海纳医信，是因为红杉关注到了中国医改的需求，关注信息技术在中国医疗服务领域的应用。红杉资本希望找到一批拥有核心技术和市场竞争力，能在推进中国医疗信息化产业发展过程中起重要作用的公司进行注资和长期支持。我们海纳医信恰好是个技术领先、专注产品、具备国际视野和国内客户服务经验的公司，在成立的三年多时间里已经取得了不俗的成绩。红杉很看好我们核心管理团队。红杉也希望在他们的支持下，我们能快速的成长为中国医疗影像行业的领头羊企业。”
红杉资本是美国知名风险投资机构，于1972年创立于美国硅谷。做为早期投资者，曾成功投资了苹果电脑、思科、甲骨文、谷歌、雅虎等一批国际知名的美国硅谷高科技企业。崔彤哲对于红杉资本的投资非常重视，在谈到它的重大意义时，他说：“红杉资本是世界知名的风险投资机构，他们在高新科技以及软件企业方面投资的历史非常辉煌，能够被他们投资也从另一个侧面肯定了海纳医信在发展中的成功。从企业的发展角度将，要获得跨越式的发展，必须在资金方面有更大的保障，红杉的投资让我们在未来有了更多的可能性。特别重要的是，我们可以与借红杉投资的一些企业建立上下游的关系，将整体实力展现在客户的面前，带给他们更加整合的优势和体验。同时红杉资本的进入，也带给海纳医信一个品牌上的快速提升，我认为这一点尤其重要和关键。”
1999年，崔彤哲在美国留学期间，决定辍学加入当时在硅谷刚刚成立而日后逐渐成为业界顶级PACS公司的Stentor。他作为核心开发人员，从无到有，全程参与开发了Stentor三代PACS产品iSite。凭借在美国市场的出色表现，iSite产品于2003年、2004年连续两年被评为KLAS排名PACS类产品第一名，并于2005年被飞利浦以2.8亿美金并购。
目前，美、英、日、德等发达国家凭借其经济实力和技术优势，已经在数字医学领域占得先机。高端的医疗影像设备、人工智能产品等大多来自发达国家，其在数字医学基础研究和技术应用方面的成果同样引人注目。我国经历二十多年的医院信息化建设，各种信息管理与临床信息系统遍及全院，数字化医院成为综合实力较强医院追求的建设目标，远程医疗快速发展，区域卫生信息化建设成为医药卫生体制改革的重点，公共卫生信息化也取得了明显的进展。
同时，自2001年以钟世镇院士牵头提出构建“中国数字人”的设想开始，数字化技术在我国的基础医学研究便逐渐铺陈开来，而多个国内数字医学研究机构如南方医科大学、清华大学、复旦大学、浙江大学以及青岛大学附属医院与海信集团联合成立的山东省“数字医学与计算机辅助手术重点实验室”等，分别在计算机辅助诊断系统、数字医学影像设备、计算机辅助手术系统等领域投入了大量的科研力量，并取得令人瞩目的成绩。但是，我国在数字医学的核心技术领域起步较晚，与发达国家仍有差距，想推动我国数字医学快速持续发展，必须先对数字医学的未来发展趋势有深入的认识。
数字医学的发展趋势
目前，数字医学基础理论正逐步完善，数字医学学科体系逐渐清晰，智能化、可视化、微电子等高新技术也将进一步与医学检测、诊断、治疗等技术交叉渗透。数字医学的未来发展趋势主要体现在以下四个方面：
首先，未来会出现更加人性化的数字化医院管理。功能单一的医院信息系统的格局将被打破，PACS应用将会向区域、远程发展，无线移动、重症监护、远程医学、数字化手术室建设将会涌现，电子病历在社区医疗以及大范围的健康管理方面的应用会催生更多人性化的管理系统。随着信息技术的高度渗透，数字化医院必将会更注重信息提供利用的人性化，而且从管理到医疗，从门诊到临床都正在孕育着新的突破。
其次，数字医疗治疗技术将会更加智能化。将人工智能与经典医学理论和经验知识构建集评估、诊断、决策与预测于一体的智能专家诊断系统将会在临床诊断与治疗中发挥重要作用，而随着数字制造和智能制造飞速发展应运而生的智能医疗机器人，尤其是智能微型医用机器人将会在一定程度上辅助医生进行治疗。智能化的数字医学治疗技术将会给传统医学治疗带来重大变革。
最后，微创化、无创化的数字医疗检测技术将会不断涌现。多种生理参数的测量能够对人体健康状态或疾病进行诊断，而基于多种光学成像技术的临床应用将会是数字医疗检测技术实现微创、甚至无创检测的一个重要途径。近红外光谱技术、光学弱相干层析成像技术、多模态多光谱分子影像技术都将会实际应用在人体多种生理参数的检测中，而且由于光学成像技术本身对于人体没有损伤的特点，光学成像技术的进一步发展与应用将会推动数字医疗检测技术微创化甚至无创化。
计算机辅助手术系统的发展
精准化的数字医疗诊断、手术技术正成为国内外研究热点，这也是我国突破发达国家数字医学技术垄断的关键。其中，计算机辅助手术系统功能的日益强大，将会使精准外科手术成为可能，推动临床外科的跨越式发展，也必将会成为医学教育、医学科研和临床医学的新手段。与计算机辅助手术系统相配套的医用显示器的规范与普及，能够为医生诊断提供更精确的判断，推动远程医疗和社区医疗的快速发展。数字芯片的进一步发展与嵌入对医疗诊断设备性能和便携化的提升有着不可估量的作用。
目前，海信医疗设备有限公司通过与青岛大学附属医院董教授合作，开发出了低辐射剂量下的低质量CT图像消噪、增强技术，做出了一款世界水平的计算机辅助手术产品，该产品被命名为海信双子3D医学影像重建与计算机辅助手术系统（Hisense Gemini 3D Medical Imaging Reconstruction and Computer Assisted Surgery System，Higemi）。
它通过独自开发的医学图像预处理和分割技术，只需在一幅图像上设定相应参数和少量人工辅助，算法可以自动精确地在一系列CT图像上分割出肝脏、血管、肿瘤、胆囊等肝脏各组织。然后，通过滤波、CT层间自适应对应点插值、形态学、模式识别等算法处理分割结果，追踪肝脏三期图像上肝动脉、门静脉、肝静脉的血管走形，并利用三维配准算法对三期肝脏数据进行立体配准，精确地三维重建肝脏、肿瘤和胆囊等器官。
它可以三维观察病变与血管、脏器的关系，精确计算脏器、病变体积和门脉、静脉各分支供血区域，实施虚拟手术切除，确定最佳手术切除线。它在最难的肝部成像领域能够重建3级以上血管，区分0.6mm的肿瘤与血管间距，精确计算肝脏、肿瘤体积，极大地满足医生的临床需要。Higemi在临床上已经实际应用于多位小儿巨大肝脏的手术前模拟手术的规划设计和术中指导，以及活体肝脏移植的肝脏手术前精准判断。
未来，该产品将扩展到脑部、五官、神经外科和口腔等多个临床医学领域，形成功能强大的全身手术辅助系统。本产品利用了以下具体科学技术开发：
1.低剂量或普通剂量CT图像高清增强技术。海信开发的低剂量CT图像高清增强技术是一种CT图像后期处理技术，可以不对现有CT设备做结构性更改，将低辐射量低质量的CT图像还原成高质量图像。该系统可以减少50%～80%有害照射剂量（从300mAs降到60mAs）的情况下，仍达到同样质量的成像效果。如果按照原卫生部2012年公布的《GBZ165-2012 X射线计算机断层摄影放射防护要求》，使用针对不同人群、不同部位CT检查上限的辐射水平作增强型CT，得到的图像再作此项高清处理，则可以得到非常清晰的CT图像。利用此图像，可以更精确地分割器官和病变组织，做出精确的器官三维重建图形，非常有利于常规状态下的疑难病例的诊断和手术方案规划。该技术在世界处于领先水平，对提高现代医学影像设备的性能和安全性有十分重要的意义。
2.医学图像分割技术。在大量DICOM标准的CT腹部扫描图像上，根据灰度、纹理、血管生理特性等特征把二维图像分割为不同的部分，找到分界线（如器官外沿、肿瘤外沿和血管外壁等）。真实精确地找到不同组织分界线，是后续工作的基础。
3.建模，图像追踪技术。追踪多幅图像上肝动脉、门静脉、肝静脉三期的血管造影图像的CT强度变化，建立自学习拓扑模型将每幅图像中代表血管的CT值变化连接起来，形成血管走向信息。
4.模式识别技术。将分割出的不同组织分类并识别。
5.三维可视化，三维图像配准技术。同期不同图像间、不同期不同图像间的配准、建模；不同组织或功能区成像的容量渲染、着色；透明显示、任意断面显示、多平面显示。
6.定性定量分析。器官和内部组织的参数测量，定性定量计算，如精确计算器官总体积和部分体积。
7.肝脏功能分段与手术模拟技术。1954年，Couinaud根据人体肝脏Glission系统的分支走向以及肝静脉系统的回流将人体肝脏划分为八段，由于人体肝脏血管走向的个体差异性，Couinaud方法并不具有普适性，尤其是针对肝内出现肿瘤、血管变异等复杂情况，单纯依靠Couinaud方法进行肝脏分段并没有实际临床指导意义，实施肝脏精准手术迫切需要肝脏功能分段的精准导航。
随着数字医学的快速发展，现有的计算机辅助手术系统可以初步实现肝脏功能分段，同时为后期的模拟手术进行指导，与医生直接根据二维影像确定手术方案相比，肝脏功能分段及手术模拟系统的出现又将精准手术的发展向前推进了一大步。
目前，大多数肝脏功能分段方法根据肝脏内血管分支走向和血管分支支配区域进行分段，这与解剖学中关于肝脏分段的解释是一致的。其主要步骤包括：从二维影像信息进行精准血管信息提取，对重建后的三维血管系统进行骨架化操作，运用图论相关方法进行血管智能化分支（鉴于肝脏内血管系统较为复杂，需要借助人工辅助进行不同血管系统的判定），根据近似分段模型进行全肝分段并进行体积测算。其中，从现有的二维影像信息中进行准确的血管信息提取是肝脏功能分段的基础和前提；如何对骨架化血管进行智能化分支是极其关键的步骤，直接影响到全肝分段的结果；构造与肝脏实际功能一致的近似分段模型，能尽可能地减少手术出血率，降低术后并发症的发生。借助于肝脏功能分段以及精准的肝段体积测算数据，医生能方便、直观地进行术前规划。
目前，由于使用不同的血管骨架化方法和近似分段模型造成结果不同，如何统一业界功能分段标准，才能使肝脏分段更好地满足手术临床需要值得研究；由于肝脏血管系统的个体差异性以及肿瘤组织等的存在造成的肝脏畸形，目前必须借助少量人工辅助才能实现功能分段，如何实现完全自动化和智能化将成为未来肝脏功能分段的重要研究方向。
8.肿瘤定位及消融引导技术。近年来，随着医学、计算机学和生物学等的发展，肿瘤的治疗技术正在发生重大的变革，如何采用微创或无创方法靶点杀死和灭活肿瘤，同时又能最大限度地保护周围正常组织，已成为肿瘤治疗的热点。北美放射学会（RSNA）于1997年首次提出肿瘤消融的概念，即在超声、CT、MRI等现代影像设备等的指导下利用物理或者化学（热或冷效应）直接破坏异常或病变组织的技术。本产品具备的图像配准是图像融合的先决条件，必须先进行配准交换，才能实现准确地融合。之后进行的亚毫米级精度三维立体重建，能够清晰显示肿瘤大小、位置、数量及其与周围重要结构、脏器的毗邻关系，还能对肿瘤消融治疗的疗效进行评价。未来将US、CT、MRI图像融合的新型影像融合技术，根据各自影像的特点结合起来进行优势互补，可以更准确地发现肿瘤、制定治疗方案及引导穿刺和监控消融。
9.符合Dicom标准的2D/3D图形人机交互引擎技术。以上各种算法和相关功能的实现，有赖于强大的符合Dicom标准的2D/3D图形人机交互引擎技术，该技术是计算机辅助手术技术的核心难点之一，也是国内目前技术水平较弱的领域。海信集团开发的人机交互引擎将主流的OpenGL、DirectX、GPU加速等显示方式以统一接口形式表现，利于程序员开发调用。它涉及到多种类库耦合、多线程、GDI （Graphics Device Interface） 等多种底层操作技术，Dicom文件编解码等引擎底层分别编写，形成一组功能齐全的2D/3D图形人机交互引擎。海信Higemi计算机辅助手术系统即是基于此人机交互引擎实现了质的飞跃。
医用显示器的规范和普及
医疗显示作为医学影像的显示终端，为了达到对医学图像的精确显示需求，要求在显示终端首先符合DICOM Part 14的标准，使显示符合灰度标准显示函数（GSDF），从而保证在阅读医学灰阶图像时能够呈现出最精确的效果。而如果使用的普通显示器是不符合医学影像显示标准的，则容易造成误诊。
在精准手术临床辅助系统中，需要利用3D技术来展示更加真实生动的三维手术场景或CT/MRI人体器官图像。眼镜式3D显示器由于需要医生佩戴专用眼镜，会影响到医生手术操作，所以在未来会选用裸眼3D显示器。目前较成熟的多视点裸眼3D技术是光栅式，一种是狭缝光栅，一种是柱镜光栅。
首先，狭缝光栅方式裸眼3D显示器亮度较低，主要用于个人用移动设备即小尺寸显示中，而精准手术系临床指导系统需要大尺寸的裸眼3D显示器。这种大尺寸的裸眼3D显示器一般采用柱镜光栅，这种方式的显示器同样也存在一些目前无法突破的问题：1.由于光栅式裸眼3D显示具有分光的作用，贴装的光栅导致2D和3D信号的清晰度降低，难以满足手术临床指导显示器的需求。2.存在视区角度小、视区突变问题，在突变区域会看到重影和不正常的图像，同时立体景深和视区突变也是一个平衡关系，无法同时达到最佳状态。目前有研究针对此问题开发了视点跟踪技术，实时检测观看者在电视前的位置，将处在突变的区域调整为良好的视觉区域。但此方法更适合于单人观看的设备，当手术中多名医生观看的时候，很难调整并保证观看者都处于正常视区内。3.存在串扰问题、立体景深小于眼镜式3D显示器。
海信集团开发新型高性能的裸眼三维显示设备和人机交互设备可以解决这些问题。该设备通过UHD液晶屏的采用和UHD电路、光栅的开发，将3D分辨率提高到1280*720以上的高清标准，满足手术临床指导显示器的需求；通过独特渲染算法技术和柱镜光栅的研究和配套开发，解决视区角度小、视区突变的问题，扩大视区，达到不用视点跟踪能满足多人同时观看的要求；通过语音识别技术和手势识别技术，开发新型人机交互控制设备，实现便捷的操作，解放医生双手，防止手术污染。
数字芯片在数字医疗领域中的发展
针对数字医学影像设备的快速发展，应用高性能芯片进行设备集成化设计成为未来数字医疗设备发展的主流方向。为了满足这个需求，芯片应满足实时性和可靠性等要求。
首先是实时性，医疗设备需要快速的启动、无延时的图像显示、无缝的功能/参数转换，例如手术中的数字X射线影像、救护车与医院的实时影像交流。其次是可靠性，需要器件能够在各种环境下的长时间无故障运行，能够迅速从软件错误引起的故障中恢复，能够电磁环境抗干扰。
在满足性能需求的同时，还有一些因素需要考虑：1.体积，直接影响产品的便携性，便携性能使设备得到更广泛的应用，将医疗保健从城市普及到乡村及边远地区、灾患区、医院各个病房甚至救护车上；2.功耗，低功耗能大大延长设备续航时间，并有助于减小电池与设备尺寸；3.成本，低成本意味着更多人能够享受最新的医疗技术，比如发展中国家与边远地区的居民。
针对上述目标，异质SoC（片上系统）可以有效利用各种处理单元的优势，实现性能、功耗、体积、可配置性、可扩展性、开发效率（硬件&软件）、一次性工程费用（NRE budget）等因素的优化配置，成为当前的发展趋势。一个很明显的例子是，现在大多数高端嵌入式应用处理器都基于ARM内核（多核），并整合了图形加速器，视频编解码加速器等资源，实现了全可编程SoC，通过可编程硬件、软件及I/O，大大提高了系统的差异化与灵活性。
结语
关键词： PACS；云存储；存储研究
分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1210033－02
0 引言
近年来随着计算机技术、数字成像技术和网络技术的的不断发展，医院数字化建设的进程也在不断加速，PACS系统（医学影像存储与传输系统）是医院数字微笑建设中的比较重要的系统。对于PACS系统来说，存储的图像数据信息量大，而且一般要求在线保留医院数据3-5年，有的甚至5-10年，现有的存储技术DAS、NAS、SAN都不能很好的解决这一需求，需要一种新的适应医疗行业应用需要的信息系统存储架构，以改进医院PACS系统的运行效率，提高医院影像数据的存储、传输和共享。
1 PACS系统
1.1 PACS系统概述
PACS系统全称是Picture Archiving And Communication System，即医学影像存储与传输系统，是全面解决医学图像的获取、显示、处理、存储、传输和管理的综台系统，它以数字化形式提供了医学图像存储与传输的解决方案，能够在医院内部实现各种影像设备的互联，模拟医学图像的统一存储和管理，具备便捷的图像检索分析和丰富强大的后处理功能。PACS利用现代计算机通讯技术来高效地管理医学图像和病人信息，实现计算机医学图像处理和辅助诊断，降低了医生对传统胶片的依赖，使得病人能够在较短的时间内即拿到最终的诊断报告，包括门诊在内的各临床科室配备PACS阅片工作站，可以满足临床医生的阅片需求，同时还可为手术室配置移动 PACS影像工作站，以便手术时即时查阅病人影像信息，从而大大提高医院影像相关科室的工作效率。
一个完整的PACS系统由远近程显示设备、储存设备、成像采集设备和远近程通信设备四部分组成，PACS系统主要提供四方面的功能：在诊断、报告、会诊和远程工作站上观察医学图像，根据图像的性质，把图像储存在适于短期或长期保存的存储介质中，利用局域网、广域网和公共通讯设施进行通讯，向用户提供一个集成信息系统。
1.2 PACS系统影像存储的原则
随着PACS系统在医院的普遍应用，图像信息在医疗诊断过程中所起的作用越来越大，医生对医学图像信息处理功能、处理速度的要求也日益提高，因为医生对观察放射图像有特殊要求，实现无胶片化管理，在图像的存储的上，特别是显示器的图像解析度均要做充分的考虑，对于医生来说图像的灰度层次越丰富，可获取的信息也就越多。PACS中用于放射影像诊断的显示器需要支持高达成1024、4096或65536级的灰度，在PACS中影像存储和管理必须遵循以下原则：1）应重视单位时段内医院影像产生量；2）预测影像访问频率和访问时间先后；3）遵循医院影像工作流程和模式；4）解决影像永久性存档问题；5）存储设备的容量和存储方式问题。
1.3 常用的PACS系统存储技术
大多医院PACS系统的架构实施，选取了三级体系架构系统，组成主要包括：一是服务器集群系统包含两台中心数据库服务器（构成双机热备份），二是一套临床服务器，三是由三套前置服务器构建负载均衡，四是一套容灾归档服务器，常用的存储技术有：
1）DAS（直连式存储）：以服务器为中心的存储结构，在一个机架上将几个硬盘驱动器堆叠一起，作为单个附加存储设备添加到服务器通过IDE、SCSI等I/O总线进行通讯。
2）NAS（网络附加存储）：NAS的主要指导思想是把服务器和储存设备分开来，通过基于IP络的网络文件协议向用户提供文件级别的I/O服务，客户端可以在NAS提供的目录或是设备中进行文件操作。
3）SAN（存储区域网）：SAN是一种基于光纤通道技术（Fibre Chdnnel Fc），将存储设备、连接设备和接口集成在一个高速网络中的技术，由专用光交换机和存储设备组成的独立专用存储网络系统。
4）异地容灾系统存储。重要备份的数据往往会因为各种因素而遭到毁坏（如地震、火灾、丢失等），大多医院都在异地布署一套备用数据和应急系统，并将数据备份到移动存储设备上，从而进一步提高数据抵抗各种可能安全因素的容灾能力。
目前大部分医院采用的都是SAN+NAS两种模式的结合，并在异地建立灾系统，增加存储的安全性和可靠性。
1.4 PACS系统对存储的需求
PACS数据具有以下共同特征：数据量大、并发量小、要求传输速度快。假设一个病人的X光片数字化后解析度为2000*2000点，每个点用8比特进行存储，那么这个X光片需占用大约4-8Mbytes磁盘空间，计算机中断层扫描（CT）或核共振（MRI）产生的图像通常称为切片，普通情况下每个病人有10个切片，每个切片为256*256或512*512点，每个点用12到16比特进行存储，图像文件所占用的存储容量是非常大的。因此在存储上要求：一是能够海量存储。目前的大多数医院CT、MRI、DSA、CR、DR等医疗设备都是采用数字成像，通过采集接口模块或设备就可将数字化图像信息从主机中取出，并构成数据文件到存储设备中去，每天有大量的医学图像资料生成，由于医学影像对医学诊断的可靠性影响非常大，医生对图像资料的精度有较高的要求，所以不能采用有损压缩方法进行存储，大量图像资料的存储对系统存储空间的要求相对与其他系统要更大；二是能够高速传输。PACS中关于高精度图像资料的传输，对网络带宽、服务器性能、调度算法、尤其是访问速度有非常高的要求，能够快速从不同的终端完成影像资料的快速传输；三是可扩展性和兼容性。一般医院要求在线保留数据3-5年，随着时间的推移数据量将会逐步增长，对存储容量的需求也将会不断的增大，要求PACS所用的存储系统可以方便可靠地扩展；四是数据安全、备份与恢复。通过PACS存储系统设置的归档管理功能结合良好的备份和恢复，保证数据的安全性，并做到24小时不间断服务，出现故障能在最短时间内迅速无损恢复。
2 云存储
2.1 云存储的概念
云存储指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。云存储的核心是应用软件与存储设备相结合，通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变，本地不需要任何的存储设备，用户通过网络将本地数据存放在存储服务提供商（SSP）提供的在线存储空间，只需向SSP申请存储服务即可，云存储将传统的本地数据存储迁移到互联网上，成为可无限扩展的、 高可靠性的在线存储方式。
2.2 云存储的技术优势
成本低。传统的购买存储设备或软件定制方式下，医院一次性投人大量资金购置硬件设备、搭建平台、开发软件，投资周期长、成本高。在云存储方式下，医院除了配置必要的终端设备接收存储服务外，不需要投入额外的资金来搭建平台，规避了投资风险，降低了使用成本。
易于管理。传统方式下医院需要配备专业的IT人员进行系统的维护，由此带来技术和资金成本，而且随着需求的不断变增加，硬件和软件需要不断的更新换代，维护成本高昂。云存储模式下，维护工作以及系统的更新升级都由云存储服务提供商完成，节约了医院存储系统管理员上的成本压力；并且存储服务器硬件的更新、升级并不会影响存储服务的提供。
扩容方便。因为云存储采取的架构是并行扩容，具有强大的可扩展性，当用户先前的存储空间不足时，只要采购新的存储服务器，云存储服务则可以很方便的在原有基础上扩展服务空间，满足需求。
2.3 云存储系统的架构
云存储系统主要用来进行数据存储与管理的，系统的架构模型包括存储层、基础管理层、应用接口层和访问层四部分，存储层主要包括存储设备及存储设备管理系统，分布在不同地域的存储设备，通过网络互联在一起，负责存储设备的虚拟化管理、多链路冗余管理、硬件设备的状态监控和故障维护、设备升级等；基础管理层利用了集群系统、分布式文件系统和网格计算等技术，实现云存储中多个存储设备之间的协同工作，并负责对数据进行加密、备份、压缩等，保证数据的正确性与安全性，为“云”中的存储设备提供较强的数据访问性能；应用接口层根据用户订购的服务为用户分配权限，为不同的用户提供不同的API接口及应用软件，同时提供网络接入、用户认证等功能；访问层包括能够访问云存储系统的用户，用户可以通过标准的公共应用接口登录云存储系统，享受云存储服务。
2.4 云存储系统的发展趋势
随着云存储的不断发展，云存储在技术上已经趋于成熟并得到用户的广泛认可，从未来云存储的发展趋势来看，云存储系统还将从以下几方面不断进行改进和发展：
数据访问：用户都有一个要求如果执行大规模数据请求或数据恢复操作，云存储是否可以提供足够的访问性和保证传输速度。要想做这两点，一是云存储服务商可以将大量数据传输到任何类型的媒介，通过媒介可将数据直接传送给用户，同时提供相关配套组件，在完全本地化的系统上模仿云地址，让本地NAS网关设备继续正常运行，就可以保证数据传输速度，即使是用户本地数据发生了灾难性的损失，云存储厂商也可以将数据重新快速传输给用户数据中心；二是所有的数据都需要在网络中传输，云存储服务器通过ADSL、DDN等宽带接入设备，保证带宽充足，提高传输速度，才能让用户更好的享受云存储的服务。
数据的安全性：云存储安全性是云存储的核心问题，由于数据存储在云中，各个用户都能访问，因此保证数据的安全是云存储技术的关键，数据加密技术、数据备份等技术的应用保证了数据的安全性，使云存储具有更少的安全漏洞和更高的安全环节。
性能和可用性：云存储的托管存储和远程存储存在延迟时间过长的问题，加上互联网本身的特性影响着服务的可用性，新一代云存储在客户端或本地设备高速缓存上，将经常使用的数据保持在本地，缓解互联网延迟问题，即使网络中断，也不受影响，使经常使用的数据像本地存储那样快速反应。
云存储技术在医院PACS系统建设中的的应用，有效的解决了传统图像存储存在的问题，实现了数据的统一访问、共享和管理，避免了存储平台的重复建设，节约了昂贵的软硬件基础设施投资，降低医院数字化建设成本，保证了数据的高效、快速利用，充分把医院的存储资源利用起来，既解决了PACS图像的海量存储，也能保证长时间在线图像浏览。
参考文献：
[1]罗发展，医院数字化建设中的PACS系统的构建与实施，卫生信息论坛，2011.5.
[2]郑纬民，云计算的大幕已经拉开[J].中国计算机学会通讯，2009.5.
【关键词】
肿瘤原发灶;PET-CT;18F-FDG
Clinical application of18F-FDG PET-CT imaging in detecting the origin of the primary cancer
WANG Dong-mei,HE Chang-long,YANG Le,et al.Department of PET Center-Nuclear Medicine,Oil Field General Hospital of DaQing Daqing 163001,China
【Abstract】 Objective To evaluate the clinical value of 18F-FDG PET-CT imaging in the diagnosis of the origin unknown primary tumor and the consequent influence on therapy,methods thirty patients with primary cancer of unknown origin were enrolled retrospective.The pet-ct findings were analyzed alone with results of the clinical follow-up biopsy and postoperative pathology.Results The locations of the primary tumors were suspected in 25 of 30 patients.The sensitivity,specificity value was 93%and 88%.Conclusion 18F-FDG PET-CT is a promising tool I n the diagnosis and treatment of the patients with primary cancer of unknown origin.
【Key words】
Primary tumor;18F-FDG PET-CT imaging;Deoxyglucose
目前恶性肿瘤是人类死亡的主要病因,其发病率及死亡率呈逐年上升的趋势。早期诊断及早期治疗恶性肿瘤是医学界破在眉睫的一大难题。而恶性肿瘤常以出现转移灶为首发症状,寻找恶性肿瘤原发灶对诊断及治疗疾病有着重大意义[1]。作者收集了30例转移瘤明确需要寻找原发灶的病例拟分析18F-DGPET-CT对寻找肿瘤原发病灶的临床价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料 收集本中心2007年1月至2009年1月间行PET-CT检查已明确恶性肿瘤转移灶需寻找原发灶的病例30例,进行回顾性分析。其中男性13例,女性17例,年龄29~77岁。
1.2 设备及药物 所用设备为飞利浦GXL GEMINI PET-CT;药物为18FDG,放化纯度>95%,pH值6.0。
1.3 图像扫描 患者检查前禁食6 h,保证空腹血糖在7.0 mmol/L以下。按0.1 mci/KG注射18FDG,静脉注射后静卧1 h后行PET-CT检查。图像扫描视野包括颅底、躯干、上肢及股骨上段。CT扫描条件电流140 kV电压100 mA,螺旋时间0.8秒/周,床速22.5 mm/s,矩阵512*512,图像融合转换为128*128。PET发射扫描采用平静呼吸状态下采集程序,3D扫描,矩阵128*128,1.5分/每床、2个相邻床位间有50%断面迭代,每个床位扫描长度18 cm,每个患者PET-CT扫描一般需9-10个床位。
1.4 图像融合 PET-CT图像采用相应线重建(LOR)技术,利用CT透射扫描数据对PET图像进行衰减校正(CTAC),将校正后的图像与CT图像进行融合。分别得到3D、横断、失状及冠状位的PET图像、CT图像及融合图像。
1.5 结果判断分析 PET图像重建后,仔细阅读PET3D图像、融合图像、CT图像。分析异常病灶形态、密度、SUV值,最后结合病史综合分析做出PET-CT影像诊断。本次论述将PET-CT影像诊断结果与临床手术情况、病理学检查结果、血清学检查结果对照进行回顾性分析。
2 结果
30例患者中,25例经PET-CT显像有201处原发灶及转移灶呈现放射性异常浓聚,平均SUV值(8.8+3.4)。其中,16例诊断为肺癌,PET-CT检查结果示头颈部淋巴结、双肺门及纵膈淋巴结转转移10例,(其中4例患者行CT引导下肺穿刺病理活检证实为肺腺癌;2例经支气管镜探查主支气管开口处及气管分叉处各见一赘生物,病理活检为肺鳞癌;其余4例经外科手术病理证实为肺鳞癌);另外6例诊断结果为肺癌的患者中,PET-CT结果示全身多发骨转移,经肿瘤科行放化疗及对症治疗症状均得到缓解;5例PET-CT诊断结肠癌伴腹膜后淋巴结、肺、骨转移,经结肠镜活检病理为结肠腺癌;1例PET-CT诊断胰腺癌伴腹膜后淋巴结转移,经剖腹探查术见胰体占位及腹腔淋巴结转移;1例PET-CT诊断肾癌、腹腔淋巴结转移,经B超引导下穿刺活检病理证实肾鳞癌;1例PET-CT诊断鼻咽癌伴颈部淋巴结转移,行纤维鼻咽镜检查见双侧鼻咽部软组织增厚伴咽旁间隙消失,组织学活检病理证实为鳞状细胞癌;1例PET-CT诊断为前列腺癌伴全身骨转移,经B超引导下穿刺活检病理证实为腺癌。
30例患者中,其余5例患者中有2例原发灶及转移灶均未见明确放射性浓聚,但CT影像提示组织器官形态及密度异常,PET-CT诊断为肾脏透明细胞癌伴腹膜后淋巴结转移,后经外科术后病理证实;3例仅转移灶放射性浓聚而全身其他器官及组织未见形态及密度异常改变,临床采用对症治疗。
3 讨论
PET-CT是一种一次检查分别获得PET及CT图像,经计算机处理将功能显像的PET图像及提供解剖信息的CT进行匹配成PET-CT融合图像,同时CT既为PET提供准确的衰减校正,又有对病灶进行定位、定性的功能,极大地提高了诊断水平。本中心16排螺旋CT扫描速度快,扫描过程中采用吸气中期憋气技术,减少了运动伪影,使融合图像对位更加精确[2]。
18F-FDGPET-CT显像提供了病变处葡萄糖代谢分子水平的信息,更容易检测出其他方法不易查到的原发灶,本次论述中仅通过一次PET-CT检查有90%的患者确定了原发灶。
全身性的检查技术使检查更全面,不易遗漏少见部位及发病率低的疾病。
充分发挥CT技术优势,与PET显像技术互补,对于一些葡萄糖代谢阴性的病变,在原发灶诊断上要充分发挥CT技术优势,如本次论述中肾脏透明细胞癌患者,在PET显像中未见异常放射性浓聚,而CT显像见明显异常形态及密度等影像学改变,形成了优势互补。本次研究中10%患者诊断中未见明确原发灶,考虑由于设备的空间分辨率及肿瘤代谢等原因尚不能发现较小病灶。
4 结论
18F-FDGPET-CT是探查肿瘤原发灶的有效方法。本次研究中,18F-FDGPET-CT诊断肿瘤原发灶的敏感度为 93%,特异度为88%,本次研究中,寻找肿瘤原发灶的敏感度较以前文献报道有所提高[3],考虑到充分发挥了PET及CT的的显像优势,PET代谢图像及CT清晰的解剖图像加上丰富的疾病发展及转归知识及必要的辅助检查,大大地提高寻找肿瘤原发灶的阳性结果。
参 考 文 献
[1] 马云川,张琳瑛,尚建文,等.(18)F-FDG PET显像在判断恶性肿瘤复发及再分期上的应用.中国医学影像技术,2000(10):893-894.
在IBM的POWER 6问世后，Sun的这颗处理器站到了从未有过的一个高度，因为只有它正式支持多核多线程技术了。在Intel安腾没有消息的时候，Sun如何在自己的大型主机级的产品线上布局呢？T2显然是非常重要的一颗棋子，就像那部经典电影T2一样，肩负着新一个时代的开拓重任，毕竟能够实现64路计算的处理器在今天还是一个未知的世界。
2007年8月8日 Sun 公司了UltraSPARC T2，这是Sun历经5年多时间研制的面向高端计算平台的处理器，它是业界拥有8个内核、每个内核包含8个线程的第一款实现商用批量生产的处理器。以往名称为“Niagara 2”项目的UltraSPARC T2处理器，因为每个线程都能运行自己的操作系统，因此该处理器芯片就在单芯片上提供了一个巨大的64路系统。Sun将通过GPL许可向免费的开源社团提供UltraSPARC T2处理器设计要点。
“商用硅和硅器件所开创的市场价值已逾数百亿美元，”Sun公司主管微电子事业部的执行副总裁严维伦(David Yen)博士说，“UltraSPARC T2处理器还使得一种紧密型的高功效、高度集成的新型器件有可能超出服务器的范畴，适用于路由器、转换开关、网络器件、医学影像和工业印刷等多种应用。采用UltraSPARC T2技术，我们就能够将芯片多线程的高速度和高缩放性能的技术优势应用到更广泛的领域，为那些希望获得商用经济而不需要有商用性能的公司提供深受他们欢迎的处理器新品以替代他们以往的微处理器。”
UltraSPARC T2是业界第一款将多个系统的主要功能，包括虚拟化、信号处理、网络连接、安全特性、浮点单元和加速内存访存等等，都集中到一起的处理器。正因为所有这些功能单元都集成在一块硅芯片上，这就降低了成本，提高了性能、可靠性和功效，使之成为了从网络设备到高性能计算或存储器件等多种应用的良好选择。作为一种通用型处理器，UltraSPARC T2为具有海量线程特性的开源Solaris操作系统和其他实时操作系统，以及Ubuntu Linux的未来版都提供了支持。
UltraSPARC处理器系列的下一代产品还扩展了该处理器系列在经济性能方面的领导地位，将酷线程芯片多线程技术扩展到每线程功耗低于2瓦的UltraSPARC T2处理器。基本上只有同类高端处理器产品功耗的十分之一到三十分之一， UltraSPARC T2处理器从指标上看，它将业界最低的功耗，与双倍的内核、16倍的线程、4倍的吞吐量结合了起来，而且具有基于片上网络和安全的功能性。UltraSPARC T2处理器完全有潜力为系统制造商和他们的终端用户在不断攀升的功耗、冷却和占地空间等成本方面节约更多的钱。
1．1超声诊断学课程设置不足
超声诊断技术作为一门年轻但发展迅速的学科，在临床应用中已经成为不可缺少的公共的前沿诊断方法，也成为高等医学院校学生知识体系中的必备部分［4］。但是由于医学界乃至社会上对超声重要性的误解或观念的落后，导致超声诊断学在大部分高等医学院校的影像诊断技术或物理诊断学教学中所占比例太小［5，6］。有些医学院校临床医学生中涉及超声的课程只有4－6个学时，往往在诊断学中一带而过;有些院校临床医学生课程内容中根本就不安排超声诊断学，或者将其纳入考查课、选修课，导致学生认为其“可学可不学”;更不要说安排见习、实习课。而超声诊断学是一门实践性很强的学科，没有上机观摩或实践课，学生会觉得超声诊断非常抽象、晦涩难以理解，基本上达不到学习效果。
1．2临床医学生超声诊断学知识掌握现状
由于在校期间基本上没有接受过超声诊断学课程的培训，导致年轻的临床医学生对超声诊断知识缺乏基本的了解，知之甚少，不了解超声检查适应证及用途，不清楚超声检查的原理及优势，甚至看不懂超声报告单，认为其只是辅助诊断，更不用说了解超声诊断技术的前沿发展方向和趋势。殊不知超声诊断目前在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大，涉及范围之广，包括了消化系统、泌尿系统、生殖系统、产科、浅表组织器官、心脏、肌腱韧带、关节、神经、器官移植以及大血管等。据统计，所有的临床学科都与超声医学存在或多或少的关联，超声在一些疾病的诊断上已取代其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段［7］。有研究者对临床型硕士研究生和七年制硕士研究生针对超声基本知识的了解情况进行问卷调查，结果显示，66．4%学生认为课堂教学不能满足其对超声知识的掌握，73．4%的学生认为自己对超声知识的了解差，仅24．9%的学生认为自己对超声知识了解一般;在问及对超声报告的认识上，38．7%学生认为他会关注超声报告中描述内容，32%学生会关注部分与自己专业相关较强的报告内容，仅17．5%学生认为自己能读懂描述内容，46．5%学生表示完全不能读懂报告描述内容［6］。由此可见，临床医学生对超声诊断学知识了解严重不足。
1．3超声诊断学教学师资现状分析
由于超声诊断学是一门年轻的、但发展非常迅速的技术，专业人才储备相对不足，尤其缺乏高学历、高年资、临床和教学经验丰富的师资队伍。目前，一些医学院校从事超声诊断学理论授课的教师仍多为本科或大专学历，缺乏硕士以上学位人员，有些甚至是技术员转行，其学历层次、知识体系、综合素质尚有待提高。同时，超声诊断学是一门实践性很强的学科，临床带教也是重要的教学环节。由于临床超声医师队伍整体偏年轻，缺乏超声诊断学专业人才，尤其是高年资中级专业技术职称以上的教师，加之带教医师一般都缺乏技术规范化培训，带教过程中教学内容分散，缺乏系统性、针对性、规范性，带教过程中常夹杂着个人习惯性和随意性，严重影响了教学质量。
2临床医学生超声诊断学教学改革策略
为满足现代医学事业快速发展和社会医疗卫生机构的实际需求，实现现代复合型医学人才的培养目标，应改革现有的医学教育模式，弥补临床医学专业学生在超声诊断学专业教育上的不足。
2．1结合当今医疗体制改革和医学发展的需要，重视超声诊断学课程教育超声诊断技术由于其发展迅速、易于普及、实用性佳，不仅成为各大医院重要的影像学检查方法之一，在某些常见病、多发病的筛查、诊断和人群健康检查中更是占据了无可替代的地位;而且由于其便捷、价廉、无放射性、应用广泛，在乡镇卫生院、社区卫生服务中心更是重要的、甚至是唯一的影像学检查方法。CT、MRI虽然具有分辨率高、诊断价值大等优势，但由于其昂贵的价格或有放射性等缺点难以在卫生院、社区卫生服务中心全面推广普及。随着近期我国医疗体制改革的五项重点工作之一即是健全基层医疗卫生服务体系，加强基层医疗卫生机构和卫生队伍的建设，完善乡镇卫生院、社区卫生服务中心建设标准，超声诊断作为一种易于推广的影像学技术，在乡镇卫生院、社区卫生服务中心的地位更是举足轻重。因而改变超声诊断是辅助诊断的陈旧观念，在临床医学生中普及超声诊断学教育，具有重要意义。
2．2组织编写适合临床医学专业的超声诊断学教材目前的超声诊断学教材主要是面对医学影像学专业，因而编写一本适合临床医学专业的超声诊断学教材至关重要。临床医学生学习超声诊断学的目的主要为:第一，了解超声成像的原理、特点、发展方向、前沿技术，从而能根据不同患者、不同疾病、不同部位、不同要求正确选择超声检查方法。第二，了解超声成像的常见干扰因素，并能向患者解释某些组织器官超声检查前特殊准备的意义。第三，能正确分析超声诊断报告。第四，能根据临床实际需求，充分发挥超声诊断优势，不断拓展超声诊断应用范围。这就要求教材深入浅出、图文并茂，重点突出超声诊断的成像原理、类型、技术优势、常见病诊断要点、临床应用，并结合解剖、病理病生、主要临床表现等内容，将基础、临床、影像学科相结合，同时将高频超声、腔内超声、三维超声成像、超声造影等当前临床应用研究中的热门课题加入教材中，广征博引，力求知识的先进性［5］。
2．3将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程，增加实践课超声诊断既是一门独立的技术，也是一种公共的、通用的、临床多学科涉及的影像学检查技术，在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大，涉及范围之广，包括了全身各组织器官系统，超声在一些疾病的诊断上已取代了其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段［7］。因此，教学主管部门应将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程，合理分配教学课时，临床医学生超声诊断学的学时数应不少于30学时，让学生充分了解超声技术的原理、类型、优势、临床应用范围及当前发展方向和前沿技术，更好地为日后开展医疗工作打下坚实的理论技术。超声诊断学是一门医、理、工交叉结合的专业课，基础理论较抽象;相比于X线、CT等影像学方法，图像是实时动态的，不同的切面、不同的方向得到的图像千变万化，实践性非常强，所以超声诊断学的见习、实习课程显得尤为必要［5，8］;临床医学专业该课程见习课不少于8学时，实习时间不少于2周。开展好实践教学，有助于加强影像与临床学科的结合，培养横向思维，避免基础、临床、影像学科之间的知识脱节;帮助学生更好地理解不同影像学方法的成像特点、优势，将知识融会贯通;通过实践帮助学生更好地理解书本理论，有助于临床医生读懂超声报告。
［关键词］可视化；口腔种植；临床应用；研究进展
1影像学技术在口腔种植的应用
医学影像新技术层出不穷，从开始的X线、B超、CT、MRI、PET，再到后来的医学图像三维重建可视化，其中，X线和锥形束计算机断层技术（conebeamcomputertomography，CBCT）在口腔临床应用广泛。X线片空间分辨率高于CT、价格便宜、放射剂量少、使用安全，但是其仅能显示局部解剖结构的二维平面图像，且常出现变形和失真。CBCT与X线片相比，可从三维角度显示颌骨解剖结构，弥补了二维平片的缺陷，但有金属伪影等失真现象。目前在口腔种植术前，均建议拍摄CBCT以评估患者牙槽骨骨量和质量，极大提高了口腔种植成功率和准确率。Michele等［3］对离体下颌骨分别进行CT和CBCT扫描发现，相对于CT扫描，CBCT放射剂量较小且成本较低，可以获得临床可接受的颌骨重建精度以及骨质密度评估精度，但其影像学重建精度低于CT扫描。Lílian等［4］研究了100例患者的CBCT后发现，CBCT可以精确重建包括下颌下腺窝深度、骨质深度与厚度、皮质骨厚度、下颌神经管等下颌骨解剖标志，对临床医生进行牙种植术有重要指导意义。Maryam等［5］通过研究157例患者的曲面断层片与CBCT发现，与平面的曲面断层相比，CBCT不仅能全面观察上颌磨牙根尖与上颌窦底的毗邻关系，对于上颌磨牙根尖周炎引起的上颌窦病变的诊断也明显高于曲面断层片。
2可视化技术在口腔种植的应用进展
种植义齿因固位支持效果理想、美观舒适、对邻牙无伤害等优点，逐渐成为牙列缺损和缺失患者口腔修复的首选方法［6］。然而，种植体植入的角度和位置常受手术视野、骨内神经、颌骨生理或病理性吸收等条件限制，因此可能出现诸多手术和修复并发症［7］。所以科学精确的术前规划十分重要，目前应用于口腔种植的三维可视化技术主要为：3D打印种植导板技术、虚拟现实技术以及基于VisualizationToolkit（VTK）软件平台的医学图像三维可视化系统。
2．13D打印种植导板技术
2．1．1种植导板的定义
3D打印技术是以计算机辅助设计（computeraideddesign，CAD）、计算机辅助制造（computeraidedmanufacturing，CAM）技术、激光技术、计算机数控技术以及新材料技术为基础发展起来的一种基于计算机三维数字成像技术和多层次连续打印技术制造实体模型的方法［8］。种植导板由导管与定位板组成，其中导管的位置和角度记录了术前设计的种植置、角度、深度信息，导管可将这些信息转移到手术中，使种植体植入到准确位置。导板通过与骨、牙齿或牙槽嵴表面贴合起定位作用，根据种植导板支持组织不同可分为黏膜支持式、骨支持式、牙支持式和混合支持式［9－11］。
2．1．2种植导板的特点
随着口腔种植学的飞速发展以及患者要求的提高，数字化种植技术成为当前口腔种植学研究的热点。以CAD／CAM技术制作的快速成型种植导板，可根据数字化重建患者颌骨解剖信息，为不同患者制定全面、科学、精确的种植术前规划。利用CBCT对患者口腔进行数字化影像扫描定位后，将数据导入相应软件，实现影像信息向数字化信息的转化，系统全方位的将患者牙齿、牙周组织、牙神经、牙槽骨等逼真地呈现在医生和患者面前［12－15］。医生根据颌骨的三维解剖结构和咬合关系设计种植体的最佳植入方案，包括种植体的位置、角度、数目、深度，将设计方案数据输入到医学专用快速成形机直接制作导板［11，16］。
2．1．3种植导板的研究进展
种植导板精确性的评价是通过把种植后的三维影像与术前模拟种植的三维影像进行配准，测量实际种植体的位置与模拟种植体的位置偏差值（颈部、底端、角度）来进行的。风险评估显示，种植体头部的偏差极限值对于种植体成功与否尤为重要，当水平偏差达1．86mm或垂直偏差达2．7mm可能会对种植体周围解剖结构造成损害［17］。目前国内外对种植导板精确性评价的研究较多，结果各有不同。Vermeulen等［18］在体外模型上分别研究了徒手种植和种植导板引导单牙缺失牙种植的精度，结果发现：导板种植在种植体颈部平均偏差为0．42mm，底端平均偏差为0．57mm，平均角度偏差为2．19°，均远高于徒手种植精度。Alzoubi等［19］通过对比种植导板引导下即刻种植与延期种植的精度发现，二者在颈部偏差和角度偏差无统计学差异，平均偏差分别是0．85mm和0．88mm，3．49°和4．29°，在种植体底端，即刻种植精度高于延期种植精度，平均偏差分别是1．10mm和1．59mm。Yolanda等［20］通过统计1602篇关于种植导板精度研究的文献，Meta分析显示：与牙支持式导板相比，骨支持式导板角度偏移较大，颈部偏差和顶端偏差二者无明显统计学差异。回顾性研究发现：黏膜支持式导板在颈部偏差、底端偏差和角度偏差均大于骨支持式导板，与牙支持式导板相比二者无明显统计学差异。国内种植导板研究起步相对较晚，但目前发展迅速。梁烨等［21］研究结果显示种植体颈部偏差（0．805±0．567）mm，底端偏差（0．957±0．518）mm，角度偏差3．124°±1．582°。徐良伟等［22］研究显示：牙支持式导板颈部平均偏差为1．56mm，底端平均偏差1．78mm，深度平均偏差1．1mm，角度平均偏差2．96°；黏膜支撑导板颈部平均偏差1．71mm，底端平均偏差1．9mm，深度平均深度偏差1．09mm，角度平均偏差3．19°。由于实验条件和方法不同，国内外的研究对导板精确度的评价有所不同，原因分析如下：①导板固位方法不同：Yolanda等［20］研究发现牙支持式种植导板在种植体颈部、底端、角度的精确性都大于骨支持式；②实验条件不同：体内研究中，导板的精度与患者、唾液、血液等息息相关，而在体外研究中，每个研究者模拟的环境有所差异；③术前、术后配准方法不同：目前多数种植体精确性评价多借助于第三方软件，如比利时的Mimics软件、SimPlant软件等，研究者对不同配准软件的选择以及研究者本身测量的误差，是造成不同研究者数据差异的主要原因。
2．1．4种植导板的局限
首先，应用数字化导板在术中视野较小，且只能按照预定的手术方案进行备洞，并不能根据实际临床情况及时调整钻针深度、尺寸和方向，尚存在损伤重要解剖结构的风险。其次，种植导板、钻针以及其他附件的高度叠加要求患者需要良好的开口度，尤其在后牙区，患者不适宜的开口度可能不适用于种植导板。再次，种植导板制作精密，其与黏膜、钻针间隙极小，术中的温度控制是一项很大的挑战。最后，如果术前种植规划系统科学性及准确性不足，种植导板在术中易引起诸多并发症，特别是不翻瓣种植术式下，种植导板可能产生更高的穿孔率。
2．2虚拟现实技术
2．2．1虚拟现实技术的定义
虚拟现实（virtualreality，VR）是一种多元信息融合的新型人机交互设备，参与者可以通过视觉、听觉、触觉等感知通道来感知计算机模拟的虚拟世界。参与者可以通过人机交互传感设备沉浸于该三维模拟环境中，计算机也可以对参与者的输入作出实时响应，并分别反馈到参与者的五官感知通道［23］。目前，虚拟现实技术临床应用前景良好。
2．2．2虚拟现实技术的特点
VR是具有交互性、沉浸性及构想性三种基本特征的高级人机交互设备。目前，VR技术在口腔种植学的应用主要是数字虚拟口腔、种植仿真模拟教学等方面，并实现了视觉模拟和力觉反馈模拟。VR技术在术前模拟、术中导航、植体定位等方面为医生提供了客观精确的方案。对于存在解剖缺陷患者，如颌骨骨量不足、上颌窦底过低、下颌神经管距离较小等，VR技术允许医师在生成的数字化模型上进行上颌窦提升术等精细虚拟种植手术，以确定提升高度、植骨数量以及下颌神经管解剖位置。
2．2．3虚拟现实技术的研究进展
关于口腔虚拟现实技术的应用，国内外学者做了诸多研究和探索。Elby等［24］通过对目前医疗市场上投入使用虚拟现实设备的综述，强调了虚拟现实技术在现代口腔医学教育的重要作用，其不仅可以完美模拟真实口腔环境，也可以模拟真实口腔操作手感。Corrêa等［25］研究开发出下牙槽神经阻滞麻醉虚拟现实设备，通过对训练者进针角度、深度、力度等多方面考核，认为该虚拟现实设备完全可以作为高效的学习方法投入使用。国内学者［26－28］对口腔数字化模型的建立也做了诸多研究和探索，最终建立了可精确显示牙体、牙槽骨及牙周组织的三维立体模型，实现了三维方向的全方位观察。
2．2．4虚拟现实技术的局限
尽管VR技术在医学应用前景较好，但是目前VR技术仍主要应用于医学前期训练、医学教学等方面，其与口腔临床的实际结合仍然需要继续探索和研究。
2．3基于VTK平台三维可视化系统
VisualizationToolkit（VTK）软件是一种广泛应用在医学图像处理领域的开源工具包，其封装了丰富的计算机图形学、图形图像处理、可视化方面的算法，能够以类库的形式给开发工作以直接支持［29］。以VTK为平台，整合患者颌面部CBCT相关图像，可设计出可视化的视觉显示界面，实现患者颌面部的三维重建，可对患者进行科学全面的种植术前规划。李芳等［30］基于VTK的平台，研究了三维模型坐标转换，并采用针刺取点法，通过直接拾取三维空间点完成了人机交互定位操作。并将该系统应用于虚拟牙种植系统，成功实现了种植体的全功能定位。VTK平台的三维可视化技术，充分利用CBCT提供的图像信息，可以重建包括上颌窦、下颌神经管等重要解剖结构，医生在术前可对颌骨进行深入观察、测量和分析，以确定最佳植入部位。VTK平台的三维可视化技术优势可概括为：①手术部位全方位的可视化；②种植体植入部位定位精确化；③术前直观手术模拟；④种植导板实现种植方案精确转移；⑤种植手术微创化。基于VTK平台环境的三维可视化技术，国内外已有多篇文献报道相关研究进展，但多数仍处于临床实验阶段，尚未全面投入临床使用。
3展望
目前，医学三维可视化技术在口腔种植学应用广泛，但可视化技术仍然存在诸多缺点，如对硬件和软件要求较高、对信息的处理时间较长、三维可视化模型交互性不够等。未来可视化发展方向将是更简洁化、智能化、科学化和精确化，医学影像设备也向智能化、小型化、专门化、高分辨力可视化和超快速化方向发展［12］。随着数字化牙种植技术的发展，三维可视化技术将在未来扮演更加重要的角色。
