某省三甲醫(yī)院超聲診斷設(shè)備的分析與比較

袁 怡，丁明躍，謝 斌

某省三甲醫(yī)院超聲診斷設(shè)備的分析與比較

袁 怡，丁明躍，謝 斌

目的：調(diào)查某省三甲醫(yī)院超聲科使用超聲診斷設(shè)備的總體情況，為國(guó)內(nèi)超聲診斷設(shè)備技術(shù)方面的發(fā)展方向和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。方法：運(yùn)用典型調(diào)查的方法對(duì)某省13所三甲醫(yī)院超聲科2012年的配置及使用情況進(jìn)行調(diào)查，并采用Excel、Minitab軟件對(duì)其進(jìn)行分析研究。結(jié)果：某省13所三甲醫(yī)院的設(shè)備配置中，進(jìn)口超聲診斷設(shè)備占主導(dǎo)地位；國(guó)產(chǎn)超聲和進(jìn)口超聲之間的技術(shù)差異最突出的是彩色成像的質(zhì)量和系統(tǒng)可靠性。結(jié)論：國(guó)產(chǎn)超聲已基本具備進(jìn)口彩超的功能，但在技術(shù)上尚存在一些不足，質(zhì)量與系統(tǒng)可靠性方面還有待提高。

三甲醫(yī)院；超聲診斷設(shè)備；調(diào)查

0 引言

超聲影像診斷作為醫(yī)學(xué)臨床四大影像技術(shù)之一，在臨床上具有極其重要的地位和廣闊的發(fā)展前景。超聲診斷設(shè)備所具備的功能不同，醫(yī)生從中獲取的生理、病理信息和了解病情的程度也不同[1]。在我國(guó)三甲醫(yī)院中，超聲診斷設(shè)備的產(chǎn)品型號(hào)及技術(shù)特點(diǎn)[2]存在著一定的差別，這種差別會(huì)直接影響到醫(yī)生對(duì)病情的判斷。因此，對(duì)全省范圍內(nèi)的超聲診斷設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查，掌握它們的使用情況是十分必要的。

1 研究目的

為了解三甲醫(yī)院超聲診斷設(shè)備的使用情況，筆者在某省開(kāi)展了本項(xiàng)調(diào)查研究，對(duì)國(guó)內(nèi)外超聲診斷設(shè)備進(jìn)行比較與分析，調(diào)查結(jié)果與結(jié)論有助于我國(guó)發(fā)展強(qiáng)有力的自主開(kāi)發(fā)隊(duì)伍的決策，確定優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)與領(lǐng)域。

2 研究?jī)?nèi)容與方法

根據(jù)超聲診斷設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)體系我們建立了標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)查問(wèn)卷，并于2012年10月至2013年2月采用典型調(diào)查的方式，調(diào)查了某省13所三甲醫(yī)院的情況。調(diào)查問(wèn)卷收集的數(shù)據(jù)包括以下幾個(gè)方面：（1）被調(diào)查的對(duì)象是該醫(yī)院超聲等科室具有超聲診斷資質(zhì)的臨床醫(yī)師；（2）該醫(yī)院所使用的超聲診斷設(shè)備的制造廠商及型號(hào)規(guī)格；（3）該超聲診斷設(shè)備的主要技術(shù)特點(diǎn)、使用頻率和重要性；（4）國(guó)產(chǎn)超聲設(shè)備和進(jìn)口超聲設(shè)備之間的差異。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)核對(duì)后，采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入，再運(yùn)用Minitab軟件的雙樣本泊松分布來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。當(dāng)P＜0.05時(shí)，說(shuō)明2個(gè)樣本之間的顯著性差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 研究結(jié)果

3.1 被調(diào)查的人員情況

本次被調(diào)查的人員是13所三甲醫(yī)院超聲科使用超聲診斷設(shè)備的醫(yī)生，從教育水平上看，學(xué)歷高的

醫(yī)生居多，碩士研究生及以上的占53.85%；從技術(shù)職稱上來(lái)看，資歷高的醫(yī)生較多，副主任醫(yī)師及以上技術(shù)職稱人員占69.23%；從工作年限上看，經(jīng)驗(yàn)多的醫(yī)生居多，工作21 a及以上的占53.85%。

3.2 調(diào)查設(shè)備情況

本次調(diào)查的設(shè)備是13所三甲醫(yī)院超聲科配置的124臺(tái)超聲診斷設(shè)備，主要以進(jìn)口設(shè)備為主，其中國(guó)產(chǎn)設(shè)備25臺(tái)，占25%；進(jìn)口設(shè)備99臺(tái)，占75%。國(guó)產(chǎn)設(shè)備中，邁瑞品牌的有22臺(tái)，占88%，占絕對(duì)主導(dǎo)地位；進(jìn)口設(shè)備中，GE、飛利浦、西門子品牌的數(shù)量位列進(jìn)口品牌的前3名。由于彩超大都已具備黑白B超的功能，因此，主要配備的都是彩超設(shè)備，其中黑白B超19臺(tái)，占15%；彩超105臺(tái)，占85%。

3.3 設(shè)備的使用情況

本次調(diào)查的設(shè)備在臨床上主要用于腹部、淺表小器官、外周血管、心臟、介入、腔內(nèi)、婦科、胎兒等部位的常規(guī)體檢和疾病的篩查。在臨床診斷和檢查中，與其他的成像系統(tǒng)相比，二維灰階成像系統(tǒng)、頻譜多普勒成像系統(tǒng)和彩色血流成像系統(tǒng)是最常用的成像系統(tǒng)（所有醫(yī)院都使用），38%的醫(yī)院經(jīng)常使用三維成像功能（P=0.038），23%的醫(yī)院經(jīng)常使用彈性成像技術(shù)（P=0.007），超聲功能成像系統(tǒng)分布情況如圖1所示。使用最頻繁的圖像處理技術(shù)是矩陣技術(shù)（61%）和TruScan平臺(tái)（46%），有一些技術(shù)如減少斑點(diǎn)成像（23%，P=0.007）、超聲波斷層成像（15%，P= 0.003）、虛擬器官計(jì)算機(jī)輔助分析（15%，P=0.003）在臨床上應(yīng)用相對(duì)較少，超聲功能圖像處理技術(shù)分布情況如圖2所示。

圖1 超聲功能成像系統(tǒng)分布情況

圖2 超聲功能圖像處理技術(shù)分布情況

在二維灰階成像系統(tǒng)中，數(shù)字化波束形成技術(shù)、組織多普勒被認(rèn)為是最重要的技術(shù)，而復(fù)合成像技術(shù)和編碼激勵(lì)脈沖波控制成像技術(shù)被認(rèn)為是次要的技術(shù)參數(shù)；在頻譜多普勒成像系統(tǒng)中，脈沖波多普勒血流測(cè)量和連續(xù)波多普勒血流測(cè)量比高脈沖重復(fù)頻率多普勒更為重要；在彩色血流成像系統(tǒng)中，除彩色增強(qiáng)功能即彩色多普勒能量圖不經(jīng)常用到（38%，P= 0.038）外，其余的包括血流成像方式、彩色血流顯示方式、彩色顯示幀頻、彩色顯示角度和彩色顯示速度都是常用的技術(shù)。除此之外，還有一些技術(shù)參數(shù)如組織優(yōu)化及處理技術(shù)、測(cè)量分析功能等也很關(guān)鍵。

超聲診斷設(shè)備在臨床上的診斷效果很大程度上取決于超聲的圖像質(zhì)量。為此，本次重點(diǎn)對(duì)顯著改善圖像質(zhì)量的技術(shù)進(jìn)行了調(diào)查，其重要性分析具體見(jiàn)表1，排在前5位的分別為：成像技術(shù)、數(shù)字化波束形成技術(shù)、增加掃描線的數(shù)目、選擇低噪聲和高增益的放大電路、增加超聲發(fā)射/接收通道數(shù)。

喬-彼 得· 威 特 金（Joel-Peter Witkin） 美國(guó)攝影師。他的作品常以死亡、尸體（或尸塊）為主題，以諸如侏儒、變性人以及畸形人等各式邊緣人物為拍攝對(duì)象。他創(chuàng)造的合成場(chǎng)景，常常使人聯(lián)想到某些宗教故事或經(jīng)典畫(huà)作。其作品因題材的驚世駭俗，時(shí)常令公眾輿論大驚。他的藝術(shù)作品常因挑戰(zhàn)常規(guī)而遭受排擠。

在臨床診斷和檢查上不經(jīng)常使用的技術(shù)有時(shí)域彩色血流圖、組織應(yīng)變成像和彩色多普勒能量圖。

表1 改善圖像質(zhì)量技術(shù)的重要性分析

4 討論和建議

4.1 國(guó)產(chǎn)彩超存在的不足

與國(guó)外高端彩超技術(shù)相比，國(guó)產(chǎn)高端彩超已基本包含國(guó)外設(shè)備的功能，但在以下幾個(gè)方面尚存在不足：

（1）國(guó)產(chǎn)彩超二維圖像的清晰度及分辨率與國(guó)外彩超有較大差距。

（2）國(guó)產(chǎn)彩超彩色多普勒及頻譜多普勒技術(shù)與國(guó)外高端彩超尚有較大差距，尤其是低速血流、高速

血流的識(shí)別、成像、采樣等。

（3）國(guó)產(chǎn)超聲設(shè)備的圖像質(zhì)量隨著使用年限的增加而變差。

（5）國(guó)產(chǎn)彩超在新技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面，如超聲造影、彈性成像、容積成像、圖像融合等有待提高。

4.2 國(guó)產(chǎn)彩超發(fā)展的建議

（1）二維灰階成像方面：為了提高二維圖像的清晰度及分辨率，一方面，采用數(shù)字化波束形成技術(shù)，在改善空間分辨力、時(shí)間分辨力和對(duì)比度分辨力方面效果顯著，多波束合成的作用包括對(duì)不同通道接收到的回波信號(hào)進(jìn)行一系列的延時(shí)求和，然后進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)聲束變跡、實(shí)時(shí)逐點(diǎn)動(dòng)態(tài)接收聚焦以及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)孔徑成像，能有效地改善圖像質(zhì)量，獲得高清晰的二維圖像[3]。另一方面，在圖像處理時(shí)增加掃描線的數(shù)目，聲線數(shù)越多，圖像越清晰細(xì)膩，分辨細(xì)節(jié)的程度愈高[4]，通過(guò)在圖像顯示時(shí)利用內(nèi)插值電路插入掃描線數(shù)，可以彌補(bǔ)聲線數(shù)的不足，改善圖像的對(duì)比清晰度[5]。

（2）多普勒成像方面：多普勒血流成像技術(shù)采用基于多普勒效應(yīng)的血流測(cè)量方法，測(cè)量結(jié)果受聲波傳播方向和血流方向之間的夾角影響較大[6]，難以測(cè)量低速血流。彩色多普勒能量成像技術(shù)通過(guò)檢測(cè)入射超聲經(jīng)紅血球后散射體的能量信號(hào)，能顯示低速血流，但不能獲得血流方向的信息[7]。多普勒組織成像技術(shù)是將多普勒頻移原理應(yīng)用于心肌組織，對(duì)心肌運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行彩色編碼，從而獲得關(guān)于心肌組織運(yùn)動(dòng)速度、方向、時(shí)間等方面的信息技術(shù)[8]，但無(wú)法克服多普勒聲束與室壁運(yùn)動(dòng)方向夾角所產(chǎn)生的影響[9]。日本東芝公司曾將多普勒血流成像技術(shù)和彩色多普勒能量成像技術(shù)二者所長(zhǎng)結(jié)合起來(lái)，發(fā)明了一種方向能量圖，既有低速血流的敏感性，又有彩色多普勒的方向性。如何將這些技術(shù)的長(zhǎng)處完美結(jié)合、聯(lián)合應(yīng)用，為臨床提供更精確的信息，是國(guó)產(chǎn)彩超要攻克的難題。

（3）探頭方面：在超聲診斷設(shè)備中，探頭是最為關(guān)鍵的聲學(xué)部件。首先，探頭的所有陣元完好是獲得高質(zhì)量圖像的保證。有研究結(jié)果顯示，在128陣元的探頭中，只有2個(gè)無(wú)效連續(xù)陣元損壞或性能下降，就會(huì)導(dǎo)致超聲波束在人體中的傳輸明顯不同。4個(gè)或更多的陣元失效或者性能下降，會(huì)在超聲波束上產(chǎn)生顯著的負(fù)片效果，導(dǎo)致圖像的分辨率下降，探測(cè)深度減小[10]。其次，現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的壓電陶瓷探頭存在聲阻抗大、帶寬窄、脆性大等缺陷，因此，新型探頭不斷研制產(chǎn)生，從改善阻抗的壓電復(fù)合材料探頭到穿透能力強(qiáng)、信噪比高的壓電單晶探頭，還有實(shí)現(xiàn)諧波成像的寬頻探頭以及實(shí)時(shí)三維成像的容積探頭，使超聲圖像更加清晰[11]。目前，國(guó)產(chǎn)彩超領(lǐng)域需要攻克的課題是研制高性能的彩超探頭。

（4）新技術(shù)應(yīng)用方面：超聲造影成像是借助于靜脈注射造影劑和超聲造影諧波成像的技術(shù)，能夠清楚顯示微細(xì)血管和組織血流灌注，增加圖像的對(duì)比度分辨力，大大提高超聲檢出病變的敏感性和特異性[12]。彈性成像技術(shù)是近年來(lái)醫(yī)學(xué)超聲成像的研究熱點(diǎn)，目前應(yīng)用最多的是超聲組織彈性成像；三維超聲成像經(jīng)歷了從靜態(tài)三維到動(dòng)態(tài)三維再到實(shí)時(shí)三維的發(fā)展歷程，實(shí)時(shí)3D是超聲技術(shù)領(lǐng)域的新突破，已證明其在心臟、婦產(chǎn)科等方面有非常重要的臨床應(yīng)用價(jià)值；圖像融合是圖像分析和處理的基本問(wèn)題，將它引入醫(yī)學(xué)超聲影像中，以期獲得更清晰的利于診斷的醫(yī)學(xué)超聲圖像[13]。當(dāng)前，我國(guó)亟須加大對(duì)高性能彩超新技術(shù)研發(fā)的支持力度，以推進(jìn)國(guó)產(chǎn)企業(yè)開(kāi)發(fā)擁有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的彩超并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

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（收稿：2013-03-07 修回：2013-05-20）

（欄目責(zé)任編校：李 影 傅 靂）

Comparative Analysis of Ultrasonic Diagnostic Devices of Grade 3 Class A Hospitals in Some Province

YUAN Yi1,2,DING Ming-yue2,XIE Bin3
(1.Hubei Institute for Food and Drug Control,Wuhan 430064,China;2.Key Laboratory of Image Processing amp;Intelligence of Ministry of Education,College of Life Science and Technology,Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074,China；3.Huanggang First people's Hospital,Huanggang 438000,Hubei Province,China)

Objective To assess the current status of diagnostic ultrasound devices used in grade 3 class A hospitals in some province,and to provide

for the developmentof ultrasound imaging techniques in China.Methods Survey question- naireswere distributed to and collected from thirteen hospitals.The survey datawere summarized by Microsoft Exceland ana- lyzed by 2-sample Poisson Rate function ofMinitab.Results Exported devices achieved a dominantposition,and gained advan- tages over domestic ones in quality of colorful imaging and system reliability.Conclusion Domestic ultrasonic devices havemade great progresses,while have to be improved for the quality and system reliability.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（3）：49-51]

grade 3 class A hospital;ultrasonic diagnostic equipment;survey

R318；TH774

A

1003-8868（2014）03-0049-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.03.049

國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2011CB933103）；國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2012BA113B02）；國(guó)家自然科學(xué)基金委地區(qū)國(guó)際合作項(xiàng)目（30911120497）；湖北公益性科技研究項(xiàng)目（2012DCA06001）

專 利：國(guó)家發(fā)明專利（ZL 200710053757.7）

袁 怡（1982—），女，工程師，主要從事醫(yī)療器械及藥品包裝材料檢驗(yàn)方面的研究工作，E-mail：i_1023@126.com；丁明躍（1961—），男，博士，教授，主要從事醫(yī)學(xué)超聲及醫(yī)學(xué)圖像處理方面的研究工作。

430064武漢，湖北省食品藥品監(jiān)督檢驗(yàn)研究院（袁 怡）；430074武漢，華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，圖像信息處理與智能控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（袁 怡，丁明躍）；438000湖北黃岡，黃岡市第一人民醫(yī)院（謝 斌）

丁明躍，E-mail：myding@mail.hust.edu.cn