【作者】鄒煉，張薇莎，劉湘鄉(xiāng)，謝朝，謝耀欽

1 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，醫(yī)療機(jī)器人與微創(chuàng)手術(shù)器械研究中心，深圳市，518055 2 四川省人民醫(yī)院腫瘤中心，成都市，610072

瓦里安放療軟件云平臺移植研究

【作者】鄒煉1,2，張薇莎2，劉湘鄉(xiāng)2，謝朝2，謝耀欽1

1 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，醫(yī)療機(jī)器人與微創(chuàng)手術(shù)器械研究中心，深圳市，518055 2 四川省人民醫(yī)院腫瘤中心，成都市，610072

為探索一種低成本的放射治療軟件云平臺化的方案，首先搭建支持GPU虛擬化的OpenStack私有云平臺；然后在私有云平臺中，將瓦里安放療軟件模塊全部安裝到虛擬機(jī)鏡像中，并完成相應(yīng)功能配置；最后應(yīng)用虛擬桌面客戶端實(shí)現(xiàn)云終端訪問。詳盡的測試表明云端工作站與分立的物理工作站等效，且網(wǎng)絡(luò)中任何客戶端都能夠流暢地使用云端工作站。該云平臺移植方案經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，提高了放療軟件群的利用率，而且為云計(jì)算技術(shù)在放射腫瘤學(xué)領(lǐng)域的全面應(yīng)用提供了可能。

云計(jì)算；OpenStack；Aria Client；Somavision；Eclipse

0 引言

自2006年的搜索引擎大會上Google公司首先提出了“云計(jì)算（Cloud Computing）”的概念之后，云計(jì)算就成為了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。云計(jì)算所帶來的資源集中化管理，資源的按需分配，通過網(wǎng)絡(luò)的資源移動訪問等特性，深刻地影響著各行各業(yè)。OpenStack作為一個優(yōu)秀的云計(jì)算管理平臺，基于其開源免費(fèi)的特性，也已成為越來越多公司部署云設(shè)施的選擇，促進(jìn)了云計(jì)算更進(jìn)一步的應(yīng)用[1-2]。對于醫(yī)療行業(yè)來說，除了由各大IT領(lǐng)軍企業(yè)打造的公共健康云平臺之外，立足于一個醫(yī)院范圍，一個學(xué)科范圍的私有云建設(shè)也成為一種主流選擇[3-5]。

放射腫瘤治療學(xué)科一直都是醫(yī)療行業(yè)中積極擁抱新技術(shù)的優(yōu)秀代表。飛利浦，瓦里安，醫(yī)科達(dá)公司為了提高客戶的體驗(yàn)度，以各自的技術(shù)手段提供了商業(yè)私有云解決方案。這些解決方案價格昂貴，只有規(guī)模非常大的極少數(shù)放療中心才會考慮采用，大多數(shù)其他放療單位都無緣新的云平臺解決方案。我院引進(jìn)的瓦里安TrueBeam放療平臺中所有的業(yè)務(wù)軟件都以分立的物理工作站的形式存在：ARIA信息系統(tǒng)客戶端（ARIA Client，AC），醫(yī)生工作站（Somavision，SV）和物理師工作站（Eclipse，EC）。物理工作站所在地點(diǎn)固定，限制了員工的工作地點(diǎn)，且作為醫(yī)院高價值的醫(yī)療業(yè)務(wù)軟件，配置套數(shù)無法滿足臨床放療工作的需求。一方面是當(dāng)員工集中在某一工作區(qū)域時，就會出現(xiàn)該區(qū)內(nèi)放療軟件終端數(shù)量不足使用擁堵的情況，另一方面是當(dāng)某個辦公地點(diǎn)的工作站閑置時，也沒有辦法讓有物理空間距離的另一個辦公點(diǎn)上的工作人員使用。

本文將完成瓦里安放療軟件群的OpenStack私有云平臺移植，并應(yīng)用一系列的詳盡測試展示放療專業(yè)軟件在云平臺上運(yùn)行的等效性。本文將以我院的實(shí)際情況作為基礎(chǔ)，為云計(jì)算在放射腫瘤治療領(lǐng)域的應(yīng)用，探索一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案。

1 材料與方法

1.1 OpenStack私有云建設(shè)

OpenStack是一個完全開源的云計(jì)算平臺，可以支持用戶實(shí)現(xiàn)類似于Amazon EC2和S3的云基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)（infrastructure as a service，IaaS）[6]。OpenStack能夠?qū)㈤e置資源整合起來，為用戶按需分配資源，實(shí)現(xiàn)了資源的集約化，提高資源使用效率，同時方便了運(yùn)維人員的管理。本文將基于OpenStack來搭建為腫瘤放射治療學(xué)科定制的私有云基礎(chǔ)設(shè)施，我們把它命名為數(shù)據(jù)科學(xué)云（Data Science Cloud，DSCloud）。

放療相關(guān)軟件需要處理各種模態(tài)的醫(yī)學(xué)影像，需要通過三維渲染來渲染出人體的各種解剖結(jié)構(gòu)，對計(jì)算機(jī)硬件的GPU有一定的要求[7-9]。放療軟件中對三維或四維的影像處理和圖像配準(zhǔn)，以及對于容積調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃的逆向優(yōu)化過程和劑量計(jì)算等都是高計(jì)算強(qiáng)度的任務(wù)，對計(jì)算機(jī)硬件的CPU性能要求較高[10-11]?；谶@些特征考慮，私有云建設(shè)的主要目標(biāo)是：1) 具備虛擬GPU的支持；2) CPU主頻和核數(shù)滿足高計(jì)算強(qiáng)度要求；3) 內(nèi)存配置足夠支持多種應(yīng)用場景的虛擬計(jì)算機(jī)集群；4) 具備一定的存儲容量。

DSCloud所采用的硬件包括：1) 戴爾PowerEdge R730機(jī)架式服務(wù)器（2臺）：分別配有支持GPU虛擬化的Nvidia Grid K1顯卡，2顆英特爾至強(qiáng) E5-2660 v4 CPU，192 GB內(nèi)存，2 TB硬盤；2) 戴爾PowerEdge R910（1臺）：4顆英特爾至強(qiáng)E7-4809 v4 CPU，256 GB內(nèi)存，8 TB硬盤；3) 戴爾PowerEdge R630(1臺)：1顆英特爾至強(qiáng)E5-2609v3 CPU，16 GB內(nèi)存，1 TB硬盤。虛擬化技術(shù)采用Citrix 的XenServer 企業(yè)版本，OpenStack通過Xen API驅(qū)動管理支持虛擬化GPU的虛擬機(jī)。網(wǎng)絡(luò)配置上劃分為OpenStack組件間通信網(wǎng)絡(luò)和用戶網(wǎng)絡(luò)。OpenStack 采用Liberty版本，基于Ubuntu 部署，由于OpenStack的各個組件均已集成到了Ubuntu的軟件倉庫，所以需要安裝的組件均在Ubunbu系統(tǒng)下直接安裝，不用另行下載，能夠很好地避免各個軟件依賴庫的問題。本次部署只安裝了OpenStack的7個主要組件，其它可選組件暫未安裝。這7個組件分別是：認(rèn)證組件、鏡像服務(wù)、計(jì)算服務(wù)、用戶界面、對象存儲、塊存儲和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。DSCloud建設(shè)完成之后的框架如圖1所示，用戶可以根據(jù)應(yīng)用需求動態(tài)創(chuàng)建計(jì)算機(jī)資源，并且能夠滿足對GPU有要求的應(yīng)用。

圖1 OpenStack私有云架構(gòu)Fig.1 OpenStack Private cloud architecture

1.2 虛擬放療軟件工作站的安裝

基于OpenStack完成私有云的搭建后，需要在云平臺上安裝的瓦里安放療軟件群包括AC、Somavision和Eclipse。AC是所有的放療工作人員都會用到的軟件，主要用于注冊新病人、各種影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入及治療排程等。Somavision主要被醫(yī)生使用，擁有圖像配準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)組勾畫等功能模塊。Eclipse是物理師工作站，配置有物理師執(zhí)行放療計(jì)劃設(shè)計(jì)的所有功能模塊。由此可見，放療軟件群是放療工作中的核心功能載體，不同角色的工作人員都需要利用它來完成自己崗位上的關(guān)鍵工作。

首先在DSCloud 中創(chuàng)建鏡像文件，在一個鏡像模板中將AC、Somavision和Eclipse全部安裝完畢，這種模式可以讓工作人員在不切換軟件登錄的情況下同時使用三類放療軟件的所有功能模塊。然后按照工作人員的數(shù)量，創(chuàng)建其專屬的虛擬工作站，這樣能夠避免出現(xiàn)因?yàn)楣ぷ髡緮?shù)量稀少造成使用擁堵的情況?；谕呃锇曹浖K浮動授權(quán)的特性，由于一臺虛擬工作站不會同時使用完此臺工作站配有的全部模塊權(quán)限，其他電腦就能使用剩下來的模塊權(quán)限，讓軟件閑置模塊權(quán)限得到充分使用。

NoMachine是一款遠(yuǎn)程虛擬桌面軟件?；贜X協(xié)議，NoMachine可以在高延遲低帶寬的鏈路上提供近乎本地速度的響應(yīng)能力。在云平臺局域網(wǎng)內(nèi)的任意普通電腦，安裝好NoMachine后，工作人員就能使用瓦里安放療軟件群了。

1.3 云端放療軟件群的驗(yàn)證方法

對云端放療軟件群的驗(yàn)證分為兩大部分。第一部分的驗(yàn)證，在裝有NoMachine且和云平臺局域網(wǎng)聯(lián)通的普通辦公電腦上通過云端登錄專業(yè)放療軟件，證明云端賬戶和放療軟件授權(quán)可以正常使用，普通辦公電腦可以作為放療軟件的終端使用。第二部分的驗(yàn)證隨機(jī)挑選兩組病人，分別編號為A組和B組，每組病人分別由頭頸部病人5例，胸部病人3例以及腹盆部病人3例組成。記錄A組病人在云端軟件上的操作結(jié)果，然后通過物理機(jī)軟件查看操作的結(jié)果。記錄B組病人在物理機(jī)軟件上的操作結(jié)果，然后在云端軟件上查看操作的結(jié)果。云端軟件和物理機(jī)軟件的操作兩兩對比，如果結(jié)果一致，即可證明云端軟件與物理機(jī)軟件等效。

2 結(jié)果和討論

2.1 云端賬戶功能驗(yàn)收

在安裝有NoMachine且和云平臺局域網(wǎng)聯(lián)通的普通辦公電腦上執(zhí)行云端賬戶功能驗(yàn)收，包括9個項(xiàng)目，分別是：1) 網(wǎng)絡(luò)連通性；2) 遠(yuǎn)程桌面管理激活；3) 同一云端賬號切換主機(jī)登錄；4) 同一機(jī)器，同一云端賬號，多用戶登錄放療軟件；5) 同一機(jī)器，同一云端賬號，單用戶多窗口登錄放療軟件；6) 不同機(jī)器，不同云端賬號，同一用戶登錄放療軟件；7) 未退出云端軟件，云客戶端關(guān)機(jī)或停電后開機(jī)能連續(xù)辦公；8) 云客戶端與服務(wù)器斷開連接（斷網(wǎng)）后連網(wǎng)能連續(xù)辦公；9) 未退出云端軟件，僅注銷賬號在其他機(jī)器登錄云端能連續(xù)辦公。9項(xiàng)驗(yàn)證均順利通過。其中，第4)～6)項(xiàng)在不同的辦公電腦上使用云端賬號均可登錄放療軟件，證明了普通辦公電腦可以作為放療軟件的終端使用，本研究的方案能夠擴(kuò)展放療終端的數(shù)量，解決臨床工作中終端不足的問題。第9)項(xiàng)在辦公電腦上通過云端登錄放療軟件后，在沒有退出放療軟件的情況下，注銷云端賬號，在其他辦公區(qū)域的普通電腦重新登陸云端，會彈出之前放療軟件的使用界面，證明云端放療軟件能夠隨工作人員在不同工作區(qū)域?qū)崟r遷移并支持連續(xù)辦公。測試期間訪問速度流暢，沒有卡頓的情況出現(xiàn)。云端虛擬工作站的圖像顯示清晰，3D 渲染效果也非常流暢。

2.2 AC軟件模塊驗(yàn)收

對云端AC軟件模塊的基本操作驗(yàn)證有11項(xiàng)，分別是：1) 顯示是否正常；2) 新建/編輯病人；3) 新建/編輯CarePath；4) 改變病人狀態(tài)；5) 新建/編輯圖片；6) 登記注冊；7) 創(chuàng)建/編輯文檔；8) 排程；9) 打印文檔；10) 編輯個人主頁；11) Dicom文件輸入/輸出。11項(xiàng)驗(yàn)證均順利通過。其中，第1) ～2) 項(xiàng)是醫(yī)生在確定病人需要接受放療后的注冊及相關(guān)信息錄入工作所涉及的功能；第7) 項(xiàng)的排程包括了護(hù)士需要執(zhí)行的病人定位排程、中心驗(yàn)證排程和治療排程，以及物理師執(zhí)行的病人劑量驗(yàn)證排程；第11)項(xiàng)是由技師在病人完成定位后，將病人各類Dicom格式的影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入瓦里安信息系統(tǒng)，以備后期醫(yī)生配準(zhǔn)和勾靶使用。

AC軟件模塊的數(shù)據(jù)對比驗(yàn)證有9項(xiàng)，分別是：1)病人ID；2) 病人姓名；3) 性別；4) 出生年月；5) 主管醫(yī)生；6) 醫(yī)院；7) 家庭/工作/手機(jī)電話；8）郵件地址；9）家庭住址。9項(xiàng)測試均順利通過，從云端和單機(jī)讀取的數(shù)據(jù)全部一致。這9項(xiàng)數(shù)據(jù)均為醫(yī)生在病人注冊時收錄的基本信息。

2.3 Somavision軟件模塊驗(yàn)收

對云端Somavision軟件模塊的基本操作驗(yàn)證有13項(xiàng)，分別是：1) 顯示是否正常；2) 解剖數(shù)據(jù)操作工具；3) 編輯CT密度；4) 二維圖像顯示和相關(guān)工具；5) 三維顯示和相關(guān)工具；6) 新建輪廓；7) 結(jié)構(gòu)模板導(dǎo)入/導(dǎo)出；8) 自動勾畫輪廓；9) 創(chuàng)建/編輯處方；10)相對和絕對劑量比較；11) 相對和絕對體積；12) 劑量體積直方圖的類型改變；13) 圖像配準(zhǔn)。這13項(xiàng)驗(yàn)證涵蓋了醫(yī)生日常工作用到的所有功能，均順利通過。其中，第6)～8)項(xiàng)是醫(yī)生根據(jù)各類診斷結(jié)果和影像學(xué)知識在病人的CT圖像上勾畫出正常組織器官和靶區(qū)，可以手動勾畫也可以根據(jù)不同器官的HU值差異讓軟件自動勾畫；第9) 項(xiàng)是醫(yī)生定義放療中病人的正常組織受照劑量限值及靶區(qū)處方劑量，可直接在Somavision上提交電子處方；第10)～12) 項(xiàng)是醫(yī)生在評價計(jì)劃時需要用到的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能；第13)項(xiàng)是將不同類型的影像，如CT、MRI、PET-CT進(jìn)行配準(zhǔn)的功能。

Somavision軟件模塊的數(shù)據(jù)對比驗(yàn)證有5項(xiàng)，分別是：1) 相同CT層面的坐標(biāo)；2) 相同位置HU值；3)CT圖像方向設(shè)置；4) 結(jié)構(gòu)命名、顏色、ID、類型、體積、CT值；5) 相同結(jié)構(gòu)劑量和體積統(tǒng)計(jì)。5項(xiàng)測試均順利通過，從云端和單機(jī)讀取的數(shù)據(jù)全部一致。其中第5) 項(xiàng)是醫(yī)生在評價計(jì)劃時需要查看的數(shù)據(jù)，例如正常組織的最大劑量、靶區(qū)的處方劑量覆蓋的靶區(qū)體積等等。

2.4 Eclipse軟件模塊驗(yàn)收

Eclipse是物理師完成擴(kuò)靶和計(jì)劃設(shè)計(jì)的軟件，也是放療軟件群中的核心模塊。因?yàn)镋clipse包含了Somavision中勾畫結(jié)構(gòu)及計(jì)劃評估的功能，對物理師擴(kuò)靶和評價計(jì)劃的相關(guān)操作不再進(jìn)行重復(fù)驗(yàn)證。對云端Eclipse軟件模塊的基本操作驗(yàn)證有10項(xiàng)，分別是：1) 顯示是否正常；2) 添加新計(jì)劃/新射束；3) 計(jì)劃優(yōu)化；4) 劑量計(jì)算；5) 更改計(jì)劃/治療狀態(tài)屬性；6) 計(jì)劃排程；7) 打印計(jì)劃報(bào)告；8) 計(jì)劃比較/計(jì)劃劑量體積直方圖比較；9) 添加計(jì)劃總和；10) 創(chuàng)建驗(yàn)證計(jì)劃。10項(xiàng)驗(yàn)證均順利通過。其中，第2) 項(xiàng)是計(jì)劃設(shè)計(jì)的第一步，需要確定射束個數(shù)、類型及入射方向；第③項(xiàng)中物理師會依據(jù)醫(yī)生提交的電子處方對正常組織和靶區(qū)設(shè)定好相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；在醫(yī)生確認(rèn)計(jì)劃通過后，物理師需要執(zhí)行第5)～7) 項(xiàng)的操作，將計(jì)劃上鎖，使其處于不可更改狀態(tài)，打印計(jì)劃簡要報(bào)告便于醫(yī)生和技師在治療前檢查相應(yīng)的計(jì)劃參數(shù)，并根據(jù)病人每天所需的治療頻次完成計(jì)劃排程。

由于Eclipse計(jì)劃模塊涉及到的參數(shù)量極大，在數(shù)據(jù)對比驗(yàn)證時，為了更加快速便捷，需要從單機(jī)和云端Eclipse分別打印A、B組病人的全套計(jì)劃參數(shù)報(bào)告，通過各項(xiàng)參數(shù)的比對，云端和單機(jī)讀取的數(shù)據(jù)全部一致，Eclipse計(jì)劃模塊數(shù)據(jù)驗(yàn)證順利通過測試。

通過各項(xiàng)功能測試，云端上瓦里安放療軟件的使用操作和物理機(jī)軟件相比沒有差異，各操作的數(shù)據(jù)結(jié)果一致。證明云端的放療軟件群能夠安全可靠的應(yīng)用于臨床工作中。

3 結(jié)論

本研究中基于開源云平臺OpenStack的瓦里安放療軟件群云技術(shù)移植方案，將瓦里安放療軟件群移植到云平臺上進(jìn)行安裝，通過云計(jì)算技術(shù)優(yōu)化了有限資源的分配，克服了空間限制，讓放療軟件隨處可得，支持用戶在任意位置使用普通辦公電腦獲取放療軟件服務(wù)?？梢詫?shí)時遷移支持連續(xù)辦公，使用戶或工作組可以根據(jù)需要輕松從一個地點(diǎn)移動到另一個地點(diǎn)，從一臺設(shè)備遷移到另一臺設(shè)備，在任何情況下的辦公中斷后讓用戶快速恢復(fù)正常工作，相比固定的工作站模式具有很大的便捷性，極大提高了工作效率，用戶體驗(yàn)很好。該方案能夠浮動分配軟件授權(quán)，將閑置授權(quán)利用起來，解決使用擁堵的情況，提高專業(yè)醫(yī)療軟件利用率。 該方案中云端軟件的操作使用和單機(jī)版軟件相同，各項(xiàng)操作的數(shù)據(jù)結(jié)果與單機(jī)版軟件一致，可以穩(wěn)定、可靠地應(yīng)用于臨床工作。

容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)的逆向優(yōu)化過程和劑量計(jì)算等都是高計(jì)算強(qiáng)度的任務(wù)，我們下一步將充分考慮利用云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)，動態(tài)提供足夠的并行計(jì)算能力來解決Eclipse計(jì)劃優(yōu)化、劑量計(jì)算資源不足的問題。

[1] 李之杰, 趙健飛. OpenStack開源云計(jì)算平臺[J]. 軟件導(dǎo)刊, 2012,11(12): 10-12.

[2] 李小寧, 李磊,金連文, 等. 基于OpenStack構(gòu)建私有云計(jì)算平臺[J]. 電信科學(xué), 2012(9): 1-8.

[3] 岳紅麗, 張侃. 云計(jì)算在區(qū)域醫(yī)療信息化中的應(yīng)用探索[J]. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化, 2012(8): 141-143.

[4] 鐘駿華, 劉寶妹, 陳金雄. 構(gòu)建區(qū)域醫(yī)療云平臺創(chuàng)新醫(yī)療服務(wù)模式[J]. 中國數(shù)字醫(yī)學(xué), 2013, 8(9): 12-14.

[5] 高忠軍, 楊驥, 彭華, 等. 基于云計(jì)算的三維醫(yī)學(xué)影像后處理云平臺[J]. 中國衛(wèi)生信息管理雜志, 2014, 11(3): 251-254.

[6] Kevin J, Cody B. OpenStack cloud computing cookbook[M].Birmingham: Packt Publishing Limited: 2013.

[7] Flores L,Vidal V, Martion G V. GPU based algorithms in CT imaging[J].Ann Multicore GPU Program, 2016, 3: 25-31.

[8] Yu F, Liu H, Hu Z, et al. Graphics processing unit (GPU)-accelerated particle fi lter framework for positron emission tomography image reconstruction[J]. J Opti Soc Am A Opt Image Sci Vis, 2012, 29(4):637-643.

[9] Chou C Y, Dong Y, Hung Y, et al. Accelerating image reconstruction in dual-head PET system by GPU and symmetry properties[J].PLOS One, 2012, 7(12): 447-448.

[10] Popescu C C, Olivotto I A, Beckham W A, et al. Volumetric modulated arc therapy improves dosimetry and reduces treatment time compared to conventional intensity-modulated radiotherapy for locoregional radiotherapy of left-sided breast cancer and internal mammary nodes[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2010,76(1): 287-295.

[11] Ziegenhein P, Kamerling C P, Bangert M, et al. Performanceoptimized clinical IMRT planning on modern CPUs[J]. Phys Med Biol, 2013, 58(11): 3705-3715.

Porting Radiotherapy Software of Varian to Cloud Platform

【W(wǎng)riters】ZOU Lian1,2, ZHANG Weisha2, LIU Xiangxiang2, XIE Zhao2, XIE Yaoqin1
1 Research Center for Medical Robotics and Minimally Invasive Surgical Devices, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, Shenzhen, 518055 2 Cancer Center, Sichuan Provincial People's Hospital, Chengdu, 610072

To develop a low-cost private cloud platform of radiotherapy software. First, a private cloud platform which was based on OpenStack and the virtual GPU hardware was builded. Then on the private cloud platform, all the Varian radiotherapy software modules were installed to the virtual machine, and the corresponding function con fi guration was completed. Finally the software on the cloud was able to be accessed by virtual desktop client. The function test results of the cloud workstation show that a cloud workstation is equivalent to an isolated physical workstation, and any clients on the LAN can use the cloud workstation smoothly. The cloud platform transplantation in this study is economical and practical. The project not only improves the utilization rates of radiotherapy software, but also makes it possible that the cloud computing technology can expand its applications to the fi eld of radiation oncology.

cloud computing, OpenStack, Aria Client, Somavision, Eclipse

R730.55

A

10.3969/j.issn.1671-7104.2017.05.005

1671-7104(2017)05-0330-04

2016-12-22

廣東省影像引導(dǎo)治療技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(2011S013)；深圳市海外高層次人才技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目（KQJSCX20160301144248)

鄒煉，E-mail: zoulian_medphy@sina.com

共同第一作者：張薇莎，E-mail: 1009852445@qq.com

謝耀欽，E-mail: yq.xie@siat.ac.cn