GIS技術在醫療行業的應用：利用切片地圖發布技術解決dmetrix數字病理切片在線瀏覽

最近一直在研究切片地圖發布技術，解決各種矢量和柵格數據的切片地圖製作和發布問題。這塊的技術在土地評估和調查類公司中應用較多，因為他們經常需要使用各地地圖，傳統的文件管理方式很難適應工作現狀，如果將各種地圖或圖片發布成WMTS，供用戶在客戶端瀏覽，可解決地圖的管理和共享使用問題。

前天在OpenLayers旗艦QQ群看到一位網友發布的一個需求：實現java後台解析出來的瓦片圖通過API註冊進geoServer，前端實現openlayer載入顯示，並且實現用戶自定義標註功能。看到這個需求，我覺得我的地圖服務發布程式可以完全取代GeoServer切片地圖發布功能，完成這個需求應該很Easy，基於以上判斷我就聯繫了對方，對方發來了具體的需求和測試數據，經過了解測試數據是醫學上的遠程病理會診切片，它的結構和切片地圖類似，分層，分行，分列，然後在前端拼接形成一張全視野的數字化切片(Whole Slide Image），再利用相應的數字病理切片瀏覽系統，對一系列可視化數據進行任意比例放大或縮小以及任意方向移動的瀏覽和分析處理，就好比在操作一台真實的光學顯微鏡一樣。

圖1:拼接後的全視野數字化切片

圖2：dmetrix切片數據結構：

 

一開始我以為Dmetrix數字病理切片掃描儀形成的是一張完整的tiff或jpg等格式的病理圖片，然後對方利用JAVA將它切割形成一張張切片，藉助GIS技術形成病理切片瀏覽系統。根據以上判斷我把重點就放在無地理參考系統的圖片切片化顯示上。之前做的切片地圖服務發布工具是專門針對有地理參考資訊的柵格數據和矢量數據的發布，無法直接發布圖片的切片瀏覽服務。其實對圖片的切片化瀏覽在平時的工作中也經常用到，之前在做地理數據涉密鑒定項目時，就涉及到對保密檢查出的影像文件進行查看，但稍大一點的影像或地圖在windows系統中無法打開，如果對它進行切片化顯示就可以解決這一問題。無地理參考資訊的圖片切片化顯示思路如下：首先假設圖片有一個地理坐標範圍，緯度從-90度到90度，再根據圖片的高度和寬度比例關係，可計算出假設的經度範圍。一旦圖片有了假設的地理坐標範圍，就可以利用有空間參考資訊的地圖切片化技術來進行顯示。基於以上思路就可以解決對方的病理圖片的切片化瀏覽問題。

但經過和對方的再次溝通發現，Dmetrix數字病理切片掃描儀得出的就是256*256大小的病理切片，並不是一張完整的圖片。病理切片的數據結構也很簡單，從第八級開始，是一張切片（完整的縮略圖，見圖1），第9級是四張切片，文件名是層級+行+列+image.jpg，第十級是6張（2行3列），第十一級是30張（5行6列），第十二級是11行12列，第十三級是23行25列，第十四級是47行50列，第十五級是94行111列，第十六級是189行202列。從病理切片的分層結構來看，完全可以套用切片地圖的分級顯示方式，因為切片地圖的0級是一張全球影像，1級是2行2列，2級是4行4列，其他層級以此類推。我們假設Dmetrix數字病理切片有一個地理坐標範圍（-180,90,180,-90），當利用切片地圖技術獲取切片時，獲取第0級地圖切片時，我們將它指向病理切片的第8級，獲取第1級地圖切片時，我們將它指向病理切片的第九級，其它以此類推，這樣經過轉發以後，就可以完全利用切片地圖技術來解決病理切片的顯示問題，問題迎刃而解。

其實真沒想到GIS技術也能解決醫學病理切片的顯示問題，但技術是相通的。這個問題解決後，後續醫生利用前端系統進行病理的查看，腫瘤大小的測量等問題，都可以利用前端的openlayer或leaflet進行開發，這塊難度不大。

雖然我解決了對方的技術問題，但對方似乎有其它顧慮（例如我利用自已寫的切片地圖發布程式來發布切片地圖服務，並沒有使用開源的GeoServer，對方擔心受制於我的知識產權而對他們不利），最後沒有談成合作。

既然東西都做了，我也熬了一天夜，想想還是把這個思路公開出來，供大家探討。

最後，放兩張Dmetrix病理切片在桌面端和Web端顯示的網址：//local.simplemap.cn:82/dmetriximages/index_wmts.html

圖3：病理切片在桌面端軟體中的顯示截圖

病理切片在Web端中的顯示，可以直接複製網址在瀏覽中打開進行查看，//local.simplemap.cn:82/dmetriximages/index_wmts.html

 

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