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WEBCOANEULYSIS:基于可视化技术的远程协作动脉瘤治疗规划系统研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月16日 来源:International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 2.3
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本研究针对脑动脉瘤治疗规划中缺乏协作分析工具的难题,开发了WEBCOANEULYSIS系统。该研究在WEBANEULYSIS基础上整合视频会议、视图共享等协作功能,通过形态学参数计算、支架置入等创新模块,实现了多用户实时协同分析。评估显示该系统显著提升医疗团队决策效率,在治疗规划、病例讨论和患者教育领域具有重要应用价值。
在脑血管疾病领域,脑动脉瘤如同潜伏的"定时炸弹",其破裂导致的蛛网膜下腔出血死亡率高达40%。尽管CTA、MRA等影像技术和计算流体力学(CFD)模拟为风险评估提供了重要依据,但临床决策仍面临重大挑战:现有分析工具如ANEULYSIS缺乏协作功能,医生们不得不在多个独立系统间切换,严重制约了多学科团队的高效协作。这种碎片化的工作模式在远程会诊和病例讨论时尤为突出,亟需整合可视化分析与实时协作的创新解决方案。
德国耶拿大学和马格德堡大学的研究团队在《International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery》发表的研究中,开发了WEBCOANEULYSIS系统。该系统基于THREE.js构建三维可视化核心,采用Socket.io实现多用户同步,PeerJS支持视频通讯。关键技术包括:1)多用户颜色编码系统区分操作来源;2)可配置支架直径的交互模块;3)支持立方体/球体/圆环三种标记形态的注释系统;4)演示/观察/独立三种工作模式切换机制;5)基于WebRTC的嵌入式视频会议功能。研究使用4组动脉瘤模型数据集,由3名医师和2名可视化专家进行评估。
【多用户支持】通过颜色编码区分用户操作,服务器端管理连接状态和数据同步,实现最多4用户协同分析。评估显示该功能获得9.4分(满分10),医师特别赞赏其操作溯源性。
【标记功能改进】新增立方体、球体标记形态(R1)和用户间评论功能(R5)。射线投射技术检测标记交互,但圆环标记的点击区域需优化(评估得分9.4)。
【支架配置】直径可调支架功能(R2)采用实时几何重建技术,评估中获得唯一满分(10分),被认为最有利于治疗规划。
【通讯工具】集成文本/视频聊天功能(R6)平均得分9.7,83%用户倾向内置通讯而非外部工具(图8)。网格视图设计符合Balogova等提出的视频会议偏好研究。
【工作模式】演示模式可将操作视图广播给观察模式用户(图5),支持快速切换(得分9.3)。用户建议增加"共同演示者"权限分配功能。
【模型选择】多数据集加载功能(R3)保持操作记录,得分8.3。医师提议增加分屏对比功能以提升病例对照效率。
【导出功能】会话记录自动生成文本报告,虽在文档结构清晰度上需改进(得分7.7),但被认为能显著提升临床文档效率。
该研究证实WEBCOANEULYSIS能有效支持动脉瘤多学科协作分析,其创新性体现在:1)首次将实时协作深度整合到动脉瘤可视化分析全流程;2)嵌入式通讯避免平台切换;3)操作追踪系统提升团队协作透明度。临床价值突出表现在:使远程会诊效率提升42%(基于任务完成时间评估),治疗方案讨论时长缩短35%。值得注意的是,83%评估者将复合可视化列为首选功能(图9),印证了Meuschke等提出的多参数协同分析理论。
研究局限性包括样本量较小(5名专家)和GDPR合规性待完善。未来方向包括:整合虚拟DSA着色技术、自动动脉瘤检测算法(Lawonn等提出的几何优化方法),以及分屏对比功能开发。正如参与评估的医师所述:"这种清晰直观且不超载的界面设计,即便功能复杂也易于使用",WEBCOANEULYSIS为医学协作决策系统设立了新标准,其技术框架可扩展至神经介入、血管外科等多个领域。
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