二維超聲診斷應(yīng)用系統(tǒng)的研究

車(chē) 暢，席麗軍

二維超聲診斷應(yīng)用系統(tǒng)的研究

車(chē) 暢，席麗軍

目的：避免因工作量大、臨床經(jīng)驗(yàn)不足而導(dǎo)致的誤診，促進(jìn)B超工作科學(xué)化、規(guī)范化、信息化，提高診斷率。方法：以計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，連接超聲設(shè)備，獲取圖像，存儲(chǔ)、傳送、顯示超聲圖文資料。將固定不變的超聲標(biāo)準(zhǔn)診斷描述，存儲(chǔ)在硬盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)中。利用計(jì)算機(jī)高速查詢和自動(dòng)檢索、關(guān)聯(lián)功能，自動(dòng)生成符合要求的診斷報(bào)告，輔助B超影像。結(jié)果：在Windows中文環(huán)境下，設(shè)置了超聲診斷報(bào)告、自動(dòng)化診斷、鑒別診斷、圖像儲(chǔ)存、查詢病歷信息、打印圖文報(bào)告、統(tǒng)計(jì)等模塊。自動(dòng)分析診斷超聲常見(jiàn)病種100余種，鑒別診斷3 000例病例。結(jié)論：該系統(tǒng)設(shè)計(jì)新穎，是超聲醫(yī)師臨床工作學(xué)習(xí)的理想工具，亦可作為實(shí)習(xí)醫(yī)師學(xué)習(xí)的有力助手。

二維超聲；超聲診斷；應(yīng)用系統(tǒng)

0 引言

經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院在超聲影像管理方面還停留在單機(jī)水平上，只是將模擬、數(shù)字B超設(shè)備通過(guò)圖像采集卡與計(jì)算機(jī)結(jié)合，完成患者信息登記、B超圖像采集、診斷報(bào)告編輯生成、打印等[1]，雖然實(shí)現(xiàn)了圖像與超聲診斷病歷的數(shù)字化管理，但都未對(duì)超聲數(shù)據(jù)資源進(jìn)行更深層次的分析和挖掘。少數(shù)大型醫(yī)院擁有PACS，但更適合放射PACS/RIS模式，并不適合超聲醫(yī)生使用[1]。受12導(dǎo)全自動(dòng)心電圖機(jī)啟發(fā)，把人工智能技術(shù)與臨床超聲相結(jié)合，我們?cè)O(shè)計(jì)了超聲專(zhuān)家診斷系統(tǒng)[2]。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程

系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程包括系統(tǒng)開(kāi)發(fā)準(zhǔn)備，系統(tǒng)調(diào)查，系統(tǒng)分析，硬件、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)應(yīng)用效果，系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)，應(yīng)用分析等步驟。

1.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)準(zhǔn)備

提出系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的目的以及各階段需要完成的任務(wù)，制訂計(jì)劃。成立7人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)小組：設(shè)計(jì)組長(zhǎng)1人、軟件開(kāi)發(fā)3人、數(shù)據(jù)庫(kù)資料采集錄入2人、資料協(xié)調(diào)整理1人。

1.2 系統(tǒng)調(diào)查

通過(guò)圖書(shū)館檢索，對(duì)國(guó)內(nèi)外類(lèi)似系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合國(guó)內(nèi)外最新學(xué)術(shù)會(huì)議、設(shè)備發(fā)布會(huì)等，了解系統(tǒng)概況，確定開(kāi)發(fā)方式。根據(jù)完成時(shí)間的先后確定系統(tǒng)的流程，畫(huà)出系統(tǒng)流程圖。將系統(tǒng)中存在的主要問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié)，按照開(kāi)發(fā)時(shí)間分成不同的模塊。

1.3 系統(tǒng)分析

借鑒國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)資源與計(jì)算機(jī)結(jié)合的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)超聲工作的具體情況，初步研究了超聲軟件的主要內(nèi)容，確定了超聲醫(yī)學(xué)軟件的框架、功能、主要特點(diǎn)與設(shè)計(jì)階段等。超聲提示與報(bào)告描述內(nèi)容關(guān)聯(lián)，建立計(jì)算機(jī)智能聯(lián)想和判斷功能，提高診斷率，減少誤診、漏診的發(fā)生[3]。完成系統(tǒng)分析報(bào)告，轉(zhuǎn)入設(shè)計(jì)階段。

1.4 硬件設(shè)計(jì)

以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為基礎(chǔ)，連接超聲設(shè)備。把采集卡插在PCI或PCI-E插槽上，安裝贈(zèng)送光盤(pán)里面的采集卡驅(qū)動(dòng)，研制計(jì)算機(jī)與超聲設(shè)備接口，通過(guò)BNC接口聯(lián)機(jī)B超機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)B超機(jī)器掃描圖像的獲取。

1.5 軟件設(shè)計(jì)

1.5.1 啟動(dòng)封面設(shè)計(jì)

封面為高清晰圖片，不同的平臺(tái)、操作系統(tǒng)上使用不同的格式。整體灰色背景，標(biāo)注制作商標(biāo)、軟件名稱(chēng)、版本號(hào)、升級(jí)網(wǎng)址、版權(quán)聲明、序列號(hào)等信息，插圖為燈塔個(gè)性化圖標(biāo)。

1.5.2 軟件框架設(shè)計(jì)

了解超聲工作人員對(duì)系統(tǒng)功能的要求，以使用功能為主，操作簡(jiǎn)單方便。采用Delphi及Visual C++作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，配合其他輔助開(kāi)發(fā)工具編制軟件。設(shè)計(jì)診斷系統(tǒng)，建立適合計(jì)算機(jī)使用的、二維超聲診斷標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)范的語(yǔ)言描述，提高計(jì)算機(jī)對(duì)其識(shí)別程度，準(zhǔn)確錄入并保存超聲圖像描述、診斷結(jié)果、鑒別診斷[4]。主菜單放在左邊，窗口在右邊，以符合視覺(jué)流程和用戶使用心理。建立相關(guān)計(jì)算機(jī)檢索、查詢功能，利用計(jì)算機(jī)根據(jù)二維超聲診斷標(biāo)準(zhǔn)描述檢索出相應(yīng)的診斷結(jié)果。調(diào)試關(guān)聯(lián)診斷結(jié)果、圖像存儲(chǔ)、輸出打印報(bào)告等，實(shí)現(xiàn)典型病例的計(jì)算機(jī)智能診斷。用Delphi底層開(kāi)發(fā)包SDK工具進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，使軟件對(duì)數(shù)字或模擬超聲圖像信號(hào)正確識(shí)別。應(yīng)用DICOM 3.0國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、PACS網(wǎng)上遠(yuǎn)程會(huì)診[5]。

1.5.3 軟件按鈕設(shè)計(jì)

按鈕具有交互性，分為鼠標(biāo)點(diǎn)擊狀態(tài)、未點(diǎn)擊的狀態(tài)、點(diǎn)擊前狀態(tài)、點(diǎn)擊后狀態(tài)、不能點(diǎn)擊時(shí)狀態(tài)。

1.5.4 面板設(shè)計(jì)

面板對(duì)功能區(qū)進(jìn)行劃分，與對(duì)話框、彈出框等風(fēng)格匹配，盡量節(jié)省空間，切換方便，具有縮放功能。

1.5.5 菜單設(shè)計(jì)

有選中狀態(tài)和未選中狀態(tài)2種，左邊為名稱(chēng)，右邊為選項(xiàng)，下級(jí)菜單有下級(jí)符號(hào)，不同功能區(qū)間用線條分割。

1.5.6 圖標(biāo)設(shè)計(jì)

圖標(biāo)設(shè)計(jì)色彩64色，大小為16像素×16像素，表現(xiàn)與醫(yī)院、超聲相關(guān)。

1.5.7 安裝過(guò)程設(shè)計(jì)

將軟件安裝的過(guò)程進(jìn)行美化，對(duì)軟件功能進(jìn)行圖示化，帶教程。

1.6 系統(tǒng)功能

1.6.1 報(bào)告錄入和自動(dòng)生成

超聲報(bào)告錄入和生成如圖1所示。

由圖1可見(jiàn)，在Windows系統(tǒng)中文環(huán)境下，設(shè)置超聲診斷報(bào)告模板、自動(dòng)檢索診斷、鑒別診斷、圖像和圖片的儲(chǔ)存、查詢以往病歷信息、打印圖文報(bào)告、統(tǒng)計(jì)等模塊，并將計(jì)算機(jī)和醫(yī)療設(shè)備得出的結(jié)果打印輸出[3-4]。

1.6.2 自動(dòng)診斷報(bào)告

自動(dòng)診斷報(bào)告如圖2所示。

圖2 超聲自動(dòng)診斷報(bào)告窗口

由圖2可見(jiàn)，自動(dòng)診斷模塊可以自動(dòng)分析診斷超聲常見(jiàn)病、多發(fā)病100余種，可滿足醫(yī)院正常臨床使用。使用鼠標(biāo)操作，不需要人工輸入描述和診斷結(jié)果，多項(xiàng)選擇后計(jì)算機(jī)自動(dòng)將它們和系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息進(jìn)行比較，結(jié)合臨床超聲醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，報(bào)告單由數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)生成[3]。如果需要擴(kuò)展增加，模塊使用專(zhuān)用SDK底層開(kāi)發(fā)工具補(bǔ)充病例，但不能修改，只能在檢查結(jié)束打印報(bào)告時(shí)修改，目的是規(guī)范報(bào)告書(shū)寫(xiě)模式和檢查程序，避免報(bào)告書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤，方便科室規(guī)范管理和后期系統(tǒng)的維護(hù)。專(zhuān)用SDK底層開(kāi)發(fā)工具，可以由科室主任、負(fù)責(zé)人、維護(hù)工程師掌握，不與系統(tǒng)同時(shí)使用。

1.6.3 鑒別診斷窗口

鑒別診斷窗口如圖3所示。

由圖3可見(jiàn)，鑒別診斷模塊可以為醫(yī)生提供國(guó)內(nèi)外超聲臨床常見(jiàn)、疑難病例3 000多種。不需要人工輸入描述和診斷結(jié)果，使用鼠標(biāo)操作，單項(xiàng)選擇后即可由數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)形成多級(jí)菜單[6]，供醫(yī)生會(huì)診參考，排除不相關(guān)病例。如果需要擴(kuò)展增加，模塊需要專(zhuān)用SDK底層開(kāi)發(fā)軟件補(bǔ)充病例，由于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析的主要內(nèi)容位于數(shù)據(jù)庫(kù)，所以使用者不能修改，需專(zhuān)人管理，以保證系統(tǒng)安全。

圖3 鑒別診斷窗口

1.7 應(yīng)用效果

該系統(tǒng)應(yīng)用于臨床可提高工作效率、規(guī)范報(bào)告書(shū)寫(xiě)、縮短患者等待時(shí)間。報(bào)告錄入過(guò)程，摒棄了傳統(tǒng)手寫(xiě)和大量漢字輸入的繁瑣程序，采用選項(xiàng)填表和菜單多項(xiàng)選擇方式，避免了重要超聲診斷的遺漏和錯(cuò)別字的出現(xiàn)，簡(jiǎn)化了超聲檢查登記過(guò)程?；颊邫z查結(jié)束后，短時(shí)間等待，即可得到超聲診斷報(bào)告單[7]。使超聲數(shù)字化，以計(jì)算機(jī)數(shù)字化方式儲(chǔ)存超聲圖像及相關(guān)資料，可對(duì)超聲檢查資料進(jìn)行科學(xué)有效的管理。

1.8 系統(tǒng)應(yīng)用分析

超聲專(zhuān)家臨床工作經(jīng)驗(yàn)不同，超聲報(bào)告描述規(guī)格也不同。系統(tǒng)可提供超聲報(bào)告模板自動(dòng)生成技術(shù)，即模板生成工具。目的是無(wú)需軟件人員參與，超聲醫(yī)生可根據(jù)自己要求自動(dòng)生成報(bào)告模板，并提供報(bào)告模板和診斷結(jié)果的關(guān)聯(lián)，并使之成為智能化的模板和診斷數(shù)據(jù)庫(kù)，以共享專(zhuān)家的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。該系統(tǒng)適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)或一、二級(jí)醫(yī)院，對(duì)技術(shù)力量較弱的醫(yī)院具有較高實(shí)用價(jià)值。

2 結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)是醫(yī)院現(xiàn)代化管理的重要工具，融合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和醫(yī)療診斷技術(shù)，其中醫(yī)療診斷技術(shù)匯集了中外醫(yī)學(xué)專(zhuān)家多年的臨床經(jīng)驗(yàn)和大量的臨床醫(yī)療信息。該研究可改變目前憑經(jīng)驗(yàn)診斷疾病的方式，利用科技手段為診斷疾病提供理論依據(jù)[2]，應(yīng)用前景廣闊。軟件可在學(xué)校、醫(yī)院、診所中應(yīng)用，具有廣泛的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。在高科技廣泛應(yīng)用于臨床的今天，十分需要診斷輔助軟件的出現(xiàn)。我國(guó)超聲工作起步較晚，醫(yī)生隊(duì)伍正處在新老交替階段，超聲醫(yī)生水平更是參差不齊，B超操作醫(yī)生年輕化、經(jīng)驗(yàn)不足，即使在三級(jí)甲等醫(yī)院也不例外。該系統(tǒng)應(yīng)用于三級(jí)醫(yī)院可提高工作效率，規(guī)范報(bào)告書(shū)寫(xiě)，應(yīng)用于一、二級(jí)院、所，可提高診斷率，減少誤診、漏診的發(fā)生。該研究方法為今后的超聲診斷與高新技術(shù)結(jié)合提供了新的理論基礎(chǔ)，改變了以往的就醫(yī)診斷模式，降低了成本和醫(yī)生工作量，改善了醫(yī)患關(guān)系[8]。

[1]周鴻，李健，趙宗蘭，等.醫(yī)學(xué)超聲工作站的臨床應(yīng)用及展望[J].四川醫(yī)學(xué)，1997，18（5）：320-321.

[2]朱紅雨，陸麗娜.醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)計(jì)算機(jī)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2006，27（12）：67-69.

[3]羅菁，王佩雪.統(tǒng)計(jì)分析在超聲診斷數(shù)字化管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中原工學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，26（3）：64-67.

[4]劉愛(ài)武，周顯禮，漆永生，等.腹部超聲診斷計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)[J].哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，30（4）：385-386.

[5]李貴祥，王放.PACS和HIS的融合方法[J].北京生物醫(yī)學(xué)工程，2004，23（3）：212-214.

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[8]李義兵，余大昆，劉曉東.計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)超聲成像中的應(yīng)用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2006，27（4）：23-27.

（收稿：2013-08-01 修回：2014-05-20）

（欄目責(zé)任編校：李惠萍 傅 靂）

Study on two dimensional ultrasound diagnostic system

CHE Chang1,XI Li-jun2
（1.Hospital of Daqing Oilfield Fire Brigade of CAPF,Daqing 163453,Heilongjiang Province,China; 2.Daqing Longnan Hospital,Daqing 163453,Heilongjiang Province,China）

ObjectiveTo eliminate the misdiagnosis due to high workload and deficiencies in clinical practice by promoting standardized and informatized B-type ultrasound application.MethodsThe computer,database,network technology and ultrasound devices were involved to acquire,store,transmit and display graph-text ultrasound data.Ultrasound diagnosis standards were stored in the database,then high-speed searching,auto inquiry and association were employed to generate diagnosis report automatically.ResultsWith Chinese Windows,such modules were realized as ultrasound diagnosis report,auto diagnosis,differential diagnosis,image storage,cases inquiry,graph-text report printing,statistics and etc.There were more than 100 kinds of common diseases involved in auto diagnosis and 3 000 cases in differential diagnosis.ConclusionThe system is an ideal tool for the ultrasound physician and intern.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（1）：66-68]

two-dimension ultrasound;ultrasonic diagnosis;application system

R318；TP311.1

A

1003-8868（2015）01-0066-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.01.066

車(chē) 暢（1971—），男，主任，主要從事超聲醫(yī)學(xué)方面的研究工作，E-mail：chec1971@126.com。

163453黑龍江大慶，大慶油田消防支隊(duì)醫(yī)院（車(chē) 暢）；163453黑龍江大慶，大慶油田龍南醫(yī)院（席麗軍）