基于Web服务的神经信息学集成环境研究

摘要

神经科学和信息科学是当今自然科学研究的两大热点。神经信息学(Neuroinformatics)是这两大学科相结合的新兴边缘学科。神经信息学的核心是研究脑、认识脑、保护脑和开发脑。 在脑研究方面，功能性磁共振成像技术(fMRI)与正电子断层成像技术(PET)是当前快速发展的脑成像技术，这两种脑成像技术原理不同但功能互补。若能将fMRI成像产生的解剖性信息和PET成像产生的功能性信息结合起来，将能更有利于识别、判断脑部组织的结构与变化；同时，若进一步集成神经信息学相关学科及科研环境，将对基础神经信息学有重大的意义。 本文在WebService技术下结合MVC模式，设计整合fMRI与PET脑成像技术；同时，以浙江大学多学科综合科研环境为背景，进一步架构了一个无缝的资源共享的神经信息学集成环境。 本文主要完成了以下几方面的工作：首先，对神经信息学进行了综述，简介了神经信息学的发展背景和目标，阐述了本文的研究内容，即基于Web服务架构下的神经信息学环境的集成。 其次，介绍了本文研究的神经信息学集成环境相关的几个核心技术：fMRI(功能性磁共振成像技术)、PET(正电子发射断层成像技术)、DICOM(医学数字图像和通讯标准)及Web服务技术。 再者，介绍了传统分布式技术的缺陷及Web服务技术的独特优势，同时基于MVC设计模式，提出了本研究基于Web服务的MVC模型的系统架构。 接着，在系统架构思想的基础上给出了本文研究的集成环境的体系结构和系统组成。 最后，基于前面的架构，在本机模拟实现了一个原型系统，并做系统的部分功能演示。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2神经信息学研究综述

1.2.1神经信息学的发展背景

1.2.2神经信息学的目标

1.3本文的研究内容

1.4本章小结

第二章神经信息学集成环境相关核心技术

2.1概述

2.2医学影像成像技术

2.2.1 fMRI：功能性磁共振成像技术

2.2.2 PET：正电子发射断层成像技术

2.3 DICOM：医学数字图像和通讯标准

2.3.1 DICOM的产生及发展背景

2.3.2 DICOM标准的组成部分

2.3.3 DICOM文件格式

2.4 Web服务

2.4.1什么是Web服务

2.4.2相关技术和标准

2.4.3 Web服务的实现模型

2.5本章小结

第三章系统的架构思想

3.1概述

3.2传统分布式技术的局限性

3.3 Web服务的优势

3.4 MVC设计模式

3.5基于Web服务的MVC模型在本架构中的应用

3.6本章小结

第四章系统的体系结构与组成

4.1概述

4.2体系结构

4.3系统组成

4.3.1系统总体概述

4.3.2浙医一院fMRI脑成像系统

4.3.3浙医二院PET脑成像系统

4.3.4病历管理系统

4.3.5 fMRI/PET脑成像整合系统

4.3.6脑成像诊断系统

4.3.7浙江大学神经信息学中心

4.3.8智能科学与技术网上合作中心

4.3.9各系统间的交互及医学图像(影像)的融合

4.3.10权限控制管理

4.4本章小结

第五章原型系统的整合测试

5.1概述

5.2开发环境

5.3 MVC思想在原型系统中的运用：Struts

5.3.1 Struts简介

5.3.2 Struts在系统中的工作原理

5.4 SOAP消息中传输fMRI/PET脑影像

5.5原型系统功能演示

5.5.1帐号管理

5.5.2病历管理

5.5.3浙一fMRI影像管理

5.5.4浙二PET影像管理

5.5.5影像综合查询

5.5.6学术科研系统

5.6本章小结

第六章总结与展望

6.1论文主要工作概述

6.2未来工作展望

参考文献

附录 作者攻读硕士学位期间参加的科研项目和录用的论文

致谢