專利名稱：一種共享數字病理切片數據的遠程教學方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種遠程教學方法和系統，尤其是共享數字病理切片數據的遠程教學方法和系統。
背景技術：
數字病理是一個新興的數字醫療影像系統的分支，其關鍵技術是通過數字病理掃描儀(由光學系統、線性掃描相機等組成 的)將病理切片掃描成為數字圖像，醫生通過顯示屏幕觀察數字病理切片圖像，做出診斷，代替了依靠顯微鏡觀察病理切片的方式。數字病理也可以利用互聯網絡，進行遠程的數據傳輸和診斷，從而打破病理診斷空間上的限制。在病理教學領域，目前是依靠病理老師在多目鏡顯微鏡下與學生共同觀察病理切片，老師移動切片控制切片范圍并講解給學員病理知識，這種方式很難大范圍應用，一臺多目鏡顯微鏡以5個目鏡居多，每個老師只能一次教授5名學員實現實時教學，每名學員需要每年觀看上萬個病理切片，在若干年后才有可能成為病理醫生，這種現狀也造成了病理醫生培養成本高、周期長的缺點。數字病理的出現會使這種情況得到改觀，數字化的病理切片圖像易于存取，沒有名額和次數限制，老師可以隨時將數字病理切片圖像共享給所有學員，學員只需要在各自的計算機顯示屏幕上觀看數字切片圖像即可。由于學員需要觀看大量的數字病理切片圖像，和各種病理病例，擴大眼界，因此一種共享數字病理切片的遠程教學系統是迫切需要的。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于病理教學領域里長期以來學生培養周期長的問題。通過使用該方法和該系統，病理切片進行了數字化，病理方向的學生可以方便的調用存儲在服務器當中的數字病理切片和相應的診斷信息，病例分析信息，進行遠程學習，實時獲得老師的遠程視頻，大大降低了病理醫生培養的成本和培養的周期。本發明正是基于此目的，根據數字病理的特點而發明了一套方法和系統。本發明提供一種共享數字病理切片數據的遠程教學方法，該方法包括如下步驟首先是病理切片的數字化步驟步驟1，數字病理掃描儀的載片單元將病理切片送至數字病理掃描儀的移動平臺上；步驟2，數字病理掃描儀的面陣掃描單元對病理切片做整體預掃，確定切片有效位置，得到切片每個面的圖像信息，同時掃描病理切片上的標簽，記錄病理切片標號；步驟3，數字病理掃描儀的線陣掃描單元逐行掃描病理切片的有效區域，得到每個線的圖像信息；步驟4，將所述面陣掃描單元得到的每個面的圖像信息，和所述線陣掃描單元掃描得到的每個線的圖像信息和病理切片標號傳輸給成像傳輸服務器；
步驟5，成像傳輸服務器將得到的所有面和線的圖像信息，進行拼接，得到完整的無縫的數字病理切片；步驟6，成像傳輸服務器把得到的完整的數字病理切片以及病理切片的標號發送給網絡共享平臺服務器進行保存；第二部分是信息上傳瀏覽步驟；步驟7，用戶操作教學終端，使用關鍵詞向網絡共享平臺服務器發送檢索請求，網絡共享平臺服務器經過對內部的第一存儲單元進行檢索后，向教學終端返回對應的數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息；步驟8，用戶收到數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息后，可以在教學終端上對上述內容進行瀏覽，也可以對診斷信息和輔助病理分析信息進行編輯，在編輯后上傳到網絡共享平臺服務器中用戶個人的存儲空間內，備調用； 第三部分是教學共享步驟；步驟9，教師通過教學終端登錄網絡共享平臺服務器，與需要遠程教學的學員的教學終端建立連接；步驟10，教師的教學終端對教師在教學終端上對病理切片的操作過程進行視頻錄制，并對教師的講解音頻進行音頻錄制，通過網絡共享平臺服務器實時將操作過程視頻和講解音頻發送給學員的教學終端。進一步的，所述的教學終端包括智能手機、平板電腦、個人電腦等等終端設備。進一步的，在步驟3的掃描過程中，線陣掃描單元是靜止的，病理切片隨著移動平臺運動完成對焦和掃描過程。進一步的，在步驟6中，網絡共享平臺服務器把完整的數字病理切片以及病理切片的標號保存在內部的第一存儲單元中。進一步的，在步驟8中，用戶可以根據需要把數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息保存在本地教學終端，進行離線學習和分析。本發明還提供一種共享數字病理切片數據的遠程教學系統，該系統包括依次連接的數字病理掃描儀、成像傳輸服務器、網絡共享平臺服務器和教學終端，其中所述數字病理掃描儀包括面陣掃描單元，與第一傳輸單元相連，用于對病理切片做整體預掃，確定切片有效位置，得到切片每個面的圖像信息，同時掃描病理切片上的標簽，記錄病理切片標號；線陣掃描單元，與第一傳輸單元相連，用于逐行掃描病理切片的有效區域，獲取切片每個線的圖像信息；第一傳輸單元，與所述面陣掃描單元和所述線陣掃描單元相連，用于把所述面陣掃描單元掃描得到的每個面的圖像信息和所述線陣掃描單元掃描得到的每個線的圖像信息及病理切片標號傳輸給成像傳輸服務器；所述成像傳輸服務器包括第一接收單元，與成像單元相連，用于接收數字病理掃描儀發送的每個面的圖像信息、每個線的圖像信息和病理切片標號；成像單元，與第一接收單元和第二傳輸單元相連，用于將接收到的所有的面和線的圖像信息，進行拼接，得到完整的無縫的數字病理切片；
第二傳輸單元，與成像單元相連，用于將完整的數字病理切片以及病理切片標號發送給網絡共享平臺服務器；網絡共享服務器包括第二接收單元，與檢索單元相連，用于接收教學終端發來的檢索請求和教學終端發來的連接其他遠程教學終端的請求，以及接收教學終端發來的操作過程視頻和講解音頻，以及接收用戶在教學終端上編輯好的診斷信息和輔助病理分析信息；檢索單元，與第二接收單元和第一存儲單元相連，用于通過病理切片的關鍵詞在第一存儲單元中搜索相應的數字病理切片以及相應的診斷信息和輔助病理分析信息；第一存儲單元，與檢索單元和第三傳輸單元相連，用于保存成像傳輸服務器發來的數字病理切片以及病理切片標號，以及教學終端發來的診斷信息和輔助病理分析信息；
第三傳輸單元，與第一存儲單元相連，用于向教學終端發送所請求的數字病理切片以及相應的診斷信息和輔助病理分析信息，以及向被連接的教學終端發送操作過程視頻和講解音頻。所述教學終端包括請求單元，與顯示輸入單元相連，用于向網絡共享平臺服務器發送檢索請求，以及用于向網絡共享平臺服務器發送連接其他遠程教學終端的請求；顯示輸入單元，與請求單元和發送單元相連，用于顯示接收到的數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息，編輯診斷信息和輔助病理分析信息，并把編輯后的診斷信息和輔助病理分析信息發送給發送單元；視頻錄制錄音單元,與發送單元和第三接收單元相連，用于錄制對病理切片操作過程的視頻，錄入講解音頻；發送單元，與顯示輸入單元和視頻錄制錄音單元相連，用于發送顯示輸入單元的診斷信息和輔助病理分析信息，及將操作過程視頻和講解音頻通過網絡共享平臺服務器發送給其他的教學終端；第三接收單元，與視頻錄制錄音單元相連，用于接收網絡共享平臺服務器發送的數字病理切片以及相應的診斷信息和輔助病理分析信息，以及操作過程視頻和講解音頻。進一步的，所述的數字病理掃描儀還可以包括照明系統，用于利用LED光源為數字病理掃描儀的光學系統提供照明；載片單元，用于將病理切片送至數字病理掃描儀的移動平臺上；電源，用于為載片單元電機提供動力。進一步的，所述的數字病理掃描儀還可以包括移動平臺，通過控制病理切片X，Y軸方向的移動，實現精確位移，配合光學單兀，面陣掃描單兀和線陣掃描單兀的工作；光學單元，用于利用發射和折射以及雜光過濾，將病理切片影像反映到面陣掃描單元和線陣掃描單元。進一步的，所述的教學終端還可以包括第二存儲單元，用于保存數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息。進一步的，所述的教學終端包括智能手機、平板電腦、個人電腦等等終端設備。


圖I為本發明的系統結構示意圖。
圖2為本發明的方法流程示意圖。圖3為本發明的系統各部分詳細結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。本發明的目的就是提供一種共享數字病理切片數據的遠程教學方法和系統，從而實現了病理切片數字化，病理方向的學生可以方便的調用存儲在服務器當中的數字病理切片和相應的診斷信息，病例分析信息，進行遠程學習。如圖I所示，為本發明的系統結構示意圖，它包括數字病理掃描儀101、成像傳輸服務器102、網絡共享平臺服務器103和教學終端104、教學終端105，連接關系如圖I所示。其中，教學終端104，105包括智能手機、平板電腦、個人電腦(PC)等終端設備。
如圖2所示，為本發明的一種共享數字病理切片數據的遠程教學方法的流程示意圖。本發明所述的共享數字病理切片數據的遠程教學方法包括如下步驟首先是病理切片的數字化步驟110。步驟1，數字病理掃描儀的載片單元將病理切片送至數字病理掃描儀的移動平臺上。步驟2，數字病理掃描儀的面陣掃描單元對病理切片做整體預掃，確定切片有效位置，得到切片每個面的圖像信息，同時掃描病理切片上的標簽，記錄病理切片標號。步驟3，數字病理掃描儀的線陣掃描單元逐行掃描病理切片的有效區域，得到每個線的圖像信息。在掃描過程中，線陣掃描單元是靜止的，病理切片隨著移動平臺運動完成對焦和掃描過程。步驟4，將所述面陣掃描單元得到的每個面的圖像信息，和所述線陣掃描單元掃描得到的每個線的圖像信息和病理切片標號傳輸給成像傳輸服務器；其中，線陣掃描單元每掃描一個線的圖像，同時把每個線的圖像信息傳輸給成像傳輸服務器。步驟5，成像傳輸服務器將得到的所有面和線的圖像信息，進行拼接，得到完整的無縫的數字病理切片。步驟6，成像傳輸服務器把得到的完整的數字病理切片以及病理切片的標號發送給網絡共享平臺服務器進行保存。其中，網絡共享平臺服務器把完整的數字病理切片以及病理切片標號保存在內部的第一存儲單元中。第二部分是信息上傳瀏覽步驟。步驟7，用戶操作教學終端，使用關鍵詞向網絡共享平臺服務器發送檢索請求，網絡共享平臺服務器經過對內部的第一存儲單元進行檢索后，向教學終端返回對應的數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息。步驟8，用戶收到數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息后，可以在教學終端上對上述內容進行瀏覽，也可以對診斷信息和輔助病理分析信息進行編輯，在編輯后上傳到網絡共享平臺服務器中用戶個人的存儲空間內，備調用。同時，用戶根據需要把數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息保存在本地教學終端，進行離線學習和分析。
第三部分是教學共享步驟。步驟9，教師通過教學終端登錄網絡共享平臺服務器，與需要遠程教學的學員的教學終端建立連接；步驟10，教師的教學終端對教師在教學終端上對病理切片的操作過程進行視頻錄制，并對教師的講解音頻進行音頻錄制，通過網絡共享平臺服務器實時將操作過程視頻和講解音頻發送給學員的教學終端。如圖3所示，本發明還公開了一種共享數字病理切片數據的遠程教學系統，包括依次連接的數字病理掃描儀101、成像傳輸服務器102、網絡共享平臺服務器103和教學終端104。其中，教學終端包括智能手機、平板電腦、個人電腦(PC)等終端設備。連接的方式可以是無線的，比如以WIFI方式連接；連接的方式也可以是有線的， 比如以以太網的方式連接。數字病理掃描儀101包括面陣掃描單元1011，與第一傳輸單元1013相連，用于對病理切片做整體預掃，確定切片有效位置，得到切片每個面的圖像信息，同時掃描病理切片上的標簽，記錄病理切片標號。線陣掃描單元1012，與第一傳輸單元1013相連，用于逐行掃描病理切片的有效區域，獲取切片每個線的圖像信息。第一傳輸單元1013，與所述面陣掃描單元1011和所述線陣掃描單元1012相連，用于把所述面陣掃描單元1011掃描得到的每個面的圖像信息和所述線陣掃描單元1012掃描得到的每個線的圖像信息及病理切片標號傳輸給成像傳輸服務器。數字病理掃描儀101還可以包括照明系統，用于利用LED光源為數字病理掃描儀101的光學系統提供照明。電源，用于為載片單元電機提供動力。移動平臺，通過控制病理切片X，Y軸方向的移動，實現精確位移，配合光學單元，面陣掃描單元和線陣掃描單元的工作。光學單元，用于利用發射和折射以及雜光過濾，將病理切片影像反映到面陣掃描單元和線陣掃描單元。載片單元，用于將病理切片送至數字病理掃描儀101的移動平臺上。成像傳輸服務器102包括第一接收單元1021，與成像單元1022相連，用于接收數字病理掃描儀101發送的每個面的圖像信息、每個線的圖像信息和病理切片標號；成像單元1022，與第一接收單元1021和第二傳輸單元1023相連，用于將接收到的所有的面和線的圖像信息，進行拼接，得到完整的無縫的數字病理切片；第二傳輸單元1023，與成像單元1022相連，用于將完整的數字病理切片以及病理切片標號發送給網絡共享平臺服務器103。網絡共享服務器103包括第二接收單元1031，與檢索單元1032相連，用于接收教學終端104發來的檢索請求和教學終端發來的連接其他遠程教學終端的請求，以及接收教學終端104發來的操作過程視頻和講解音頻，以及接收用戶在教學終端104上編輯好的診斷信息和輔助病理分析信息；檢索單元1032，與第二接收單元1031和第一存儲單元1033相連，用于通過病理切片的關鍵詞在第一存儲單元1033中搜索相應的數字病理切片以及相應的診斷信息和輔助病理分析信息；第一存儲單元1033，與檢索單元1032和第三傳輸單元1034相連，用于保存成像傳輸服務器102發來的數字病理切片以及病理切片標號，以及教學終端104發來的診斷信息和輔助病理分析信息；第三傳輸單元1034，與第一存儲單元1033相連，用于向教學終端104發送所請求的數字病理切片以及相應的診斷信息和輔助病理分析信息，以及向被連接的教學終端發送操作過程視頻和講解音頻。教學終端104包括 請求單元1041，與顯示輸入單元1042相連，用于向網絡共享平臺服務器103發送檢索請求，以及用于向網絡共享平臺服務器103發送連接其他遠程教學終端的請求。顯示輸入單元1042，與請求單元1041和發送單元1044相連，用于顯示接收到的數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息，編輯診斷信息和輔助病理分析信息，把編輯后的診斷信息和輔助病理分析信息發送給發送單元1044。視頻錄制錄音單元1043,與發送單元1044和第三接收單元1045相連,用于錄制對病理切片操作過程的視頻，錄入講解音頻。發送單元1044，與顯示輸入單元和視頻錄制錄音單元相連，用于發送顯示輸入單元1042的診斷信息和輔助病理分析信息，及將操作過程視頻和講解音頻通過網絡共享平臺服務器103發送給其他的教學終端。第三接收單元1045，與視頻錄制錄音單元相連，用于接收網絡共享平臺服務器103發送的數字病理切片以及相應的診斷信息和輔助病理分析信息，以及操作過程視頻和講解首頻。教學終端還可以包括第二存儲單元，用于保存數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息。通過使用本方法和系統，病理切片進行了數字化，病理方向的學生可以方便的調用存儲在服務器當中的數字病理切片和相應的診斷信息，病例分析信息，進行遠程學習，實時獲得老師的遠程視頻，大大降低了病理醫生培養的成本和培養的周期。應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種共享數字病理切片數據的遠程教學方法，其特征在于該方法包括如下步驟 首先是病理切片的數字化步驟 步驟1，數字病理掃描儀的載片單元將病理切片送至數字病理掃描儀的移動平臺上； 步驟2，數字病理掃描儀的面陣掃描單元對病理切片做整體預掃，確定切片有效位置，得到切片每個面的圖像信息，同時掃描病理切片上的標簽，記錄病理切片標號； 步驟3，數字病理掃描儀的線陣掃描単元逐行掃描病理切片的有效區域，得到每個線的圖像信息； 步驟4，將所述面陣掃描単元得到的每個面的圖像信息，和所述線陣掃描單元掃描得到的每個線的圖像信息和病理切片標號傳輸給成像傳輸服務器； 步驟5，成像傳輸服務器將得到的所有面和線的圖像信息，進行拼接，得到完整的無縫的數字病理切片； 步驟6，成像傳輸服務器把得到的完整的數字病理切片以及病理切片標號發送給網絡共享平臺服務器進行保存。
第二部分是信息上傳瀏覽步驟； 步驟7，用戶操作教學終端，使用關鍵詞向網絡共享平臺服務器發送檢索請求，網絡共享平臺服務器經過對內部的第一存儲單元進行檢索后，向教學終端返回對應的數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息； 步驟8，用戶收到數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息后，可以在教學終端上對上述內容進行瀏覽，也可以對診斷信息和輔助病理分析信息進行編輯，在編輯后上傳到網絡共享平臺服務器中用戶個人的存儲空間內，備調用； 第三部分是教學共享步驟； 步驟9，教師通過教學終端登錄網絡共享平臺服務器，與需要遠程教學的學員的教學終端建立連接； 步驟10，教師的教學終端對教師在教學終端上對病理切片的操作過程進行視頻錄制，并對教師的講解音頻進行音頻錄制，通過網絡共享平臺服務器實時將操作過程視頻和講解音頻發送給學員的教學終端。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的教學終端包括智能手機、平板電腦、個人電腦等等終端設備。
3.如權利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟3的掃描過程中，線陣掃描単元是靜止的，病理切片隨著移動平臺運動完成對焦和掃描過程。
4.如權利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟6中，網絡共享平臺服務器把完整的數字病理切片以及病理切片的標號保存在內部的第一存儲單元中。
5.如權利要求I所述的方法，其特征在干，在步驟8中，用戶可以根據需要把數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息保存在本地教學終端，進行離線學習和分析。
6.一種共享數字病理切片數據的遠程教學系統，其特征在于該系統包括依次連接的數字病理掃描儀、成像傳輸服務器、網絡共享平臺服務器和教學終端，其中 所述數字病理掃描儀包括 面陣掃描単元，與第一傳輸單元相連，用于對病理切片做整體預掃，確定切片有效位置，得到切片每個面的圖像信息，同時掃描病理切片上的標簽，記錄病理切片標號； 線陣掃描単元，與第一傳輸單元相連，用于逐行掃描病理切片的有效區域，獲取切片每個線的圖像信息； 第一傳輸單元，與所述面陣掃描單元和所述線陣掃描單元相連，用于把所述面陣掃描單元掃描得到的每個面的圖像信息和所述線陣掃描單元掃描得到的每個線的圖像信息及病理切片標號傳輸給成像傳輸服務器； 所述成像傳輸服務器包括 第一接收單元，與成像単元相連，用于接收數字病理掃描儀發送的每個面的圖像信息、每個線的圖像信息和病理切片標號； 成像単元，與第一接收單元和第二傳輸單元相連，用于將接收到的所有的面和線的圖像信息，進行拼接，得到完整的無縫的數字病理切片； 第二傳輸單元，與成像単元相連，用于將完整的數字病理切片以及病理切片標號發送給網絡共享平臺服務器； 網絡共享服務器包括 第二接收單元，與檢索單元相連，用于接收教學終端發來的檢索請求和教學終端發來的連接其他遠程教學終端的請求，以及接收教學終端發來的操作過程視頻和講解音頻，以及接收用戶在教學終端上編輯好的診斷信息和輔助病理分析信息； 檢索單元，與第二接收單元和第一存儲單元相連，用于通過病理切片的關鍵詞在第一存儲單元中捜索相應的數字病理切片以及相應的診斷信息和輔助病理分析信息； 第一存儲單元，與檢索單元和第三傳輸單元相連，用于保存成像傳輸服務器發來的數字病理切片以及病理切片標號，以及教學終端發來的診斷信息和輔助病理分析信息； 第三傳輸單元，與第一存儲單元相連，用于向教學終端發送所請求的數字病理切片以及相應的診斷信息和輔助病理分析信息，以及向被連接的教學終端發送操作過程視頻和講解音頻。
所述教學終端包括 請求單元，與顯示輸入単元相連，用于向網絡共享平臺服務器發送檢索請求，以及用于向網絡共享平臺服務器發送連接其他遠程教學終端的請求； 顯示輸入単元，與請求單元和發送單元相連，用于顯示接收到的數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息，編輯診斷信息和輔助病理分析信息，并把編輯后的診斷信息和輔助病理分析信息發送給發送單元； 視頻錄制錄音單元，與發送單元和第三接收單元相連，用于錄制對病理切片操作過程的視頻，錄入講解音頻； 發送單元，與顯示輸入単元和視頻錄制錄音單元相連，用于發送顯示輸入単元的診斷信息和輔助病理分析信息，及將操作過程視頻和講解音頻通過網絡共享平臺服務器發送給其他的教學終端； 第三接收單元，與視頻錄制錄音單元相連，用于接收網絡共享平臺服務器發送的數字病理切片以及相應的診斷信息和輔助病理分析信息，以及操作過程視頻和講解音頻。
7.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述的數字病理掃描儀還可以包括照明系統，用于利用LED光源為數字病理掃描儀的光學系統提供照明；載片單元，用于將病理切片送至數字病理掃描儀的移動平臺上；電源，用于為載片單元電機提供動力。
8.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述的數字病理掃描儀還可以包括移動平臺，通過控制病理切片X，Y軸方向的移動，實現精確位移，配合光學単元，面陣掃描単元和線陣掃描単元的工作；光學単元，用于利用發射和折射以及雜光過濾，將病理切片影像反映到面陣掃描単元和線陣掃描単元。
9.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述的教學終端還可以包括第二存儲單元，用于保存數字病理切片以及相關的診斷信息和輔助病理分析信息。
10.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述的教學終端包括智能手機、平板電腦、個人電腦等等終端設備。
全文摘要
本發明公開了一種共享數字病理切片數據的遠程教學方法和系統，通過使用該方法和該系統，病理切片進行了數字化，病理方向的學生可以方便的調用存儲在服務器當中的數字病理切片和相應的診斷信息，病例分析信息，進行遠程學習，實時獲得老師的遠程視頻，大大降低了病理醫生培養的成本和培養的周期。
文檔編號G09B5/08GK102867436SQ20121038342
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者劉炳憲, 謝菊元, 王焱輝, 周田敬, 張力君 申請人:寧波江豐生物信息技術有限公司