膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)的研制及臨床試用

【作 者】薛召，胡良碩，湯博，張曉剛，呂毅

1 西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院肝膽外科，西安市，710061 2 西安交通大學(xué)先進(jìn)外科技術(shù)與工程研究所，西安市，710061 3 陜西省再生醫(yī)學(xué)與外科工程研究中心，西安市，710061

膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)的研制及臨床試用

【作 者】薛召1,2,3，胡良碩1,2,3，湯博1,2,3，張曉剛1,2,3，呂毅1,2,3

1 西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院肝膽外科，西安市，710061 2 西安交通大學(xué)先進(jìn)外科技術(shù)與工程研究所，西安市，710061 3 陜西省再生醫(yī)學(xué)與外科工程研究中心，西安市，710061

目的 研制一款基于膽道鏡檢查的圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)，在臨床膽道鏡檢查術(shù)后報(bào)告中試用。方法 在傳統(tǒng)膽道鏡檢查中，融入視頻圖像捕捉技術(shù)與語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，將術(shù)中實(shí)時(shí)圖像與手術(shù)步驟解說(shuō)準(zhǔn)確匹配，快速生成并打印出個(gè)性化膽道鏡圖文手術(shù)記錄。將該系統(tǒng)分別應(yīng)用于病歷共享、科研教學(xué)與遠(yuǎn)程交流等方面。結(jié)果 在臨床32例患者膽道鏡術(shù)后報(bào)告中試用，明顯提高了外科醫(yī)生的工作效率與患者的滿(mǎn)意度，同時(shí)滿(mǎn)足遠(yuǎn)程信息交互的要求。結(jié)論 膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)可以提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)術(shù)交流和青年醫(yī)師培養(yǎng)。

膽道鏡；圖文手術(shù)記錄；實(shí)時(shí)交互；遠(yuǎn)程醫(yī)療；教學(xué)

0 引言

纖維膽道鏡是近年來(lái)應(yīng)用較為廣泛的一種集診斷和治療為一體的醫(yī)療器械，實(shí)現(xiàn)了在直視下探查肝內(nèi)外膽道系統(tǒng)情況，并可同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的診療活動(dòng)[1]。而且，膽道鏡檢查記錄作為患者病情及診療過(guò)程的客觀醫(yī)學(xué)資料，應(yīng)確保及時(shí)、準(zhǔn)確、規(guī)范[2]。然而，目前多數(shù)醫(yī)院膽道鏡術(shù)后手術(shù)記錄依舊采用傳統(tǒng)的純文字描述形式，千篇一律，缺乏內(nèi)涵，不利于醫(yī)患關(guān)系的提升。隨著醫(yī)院高度信息化和數(shù)字化建設(shè)，純文字描述的手術(shù)記錄已存在明顯的不足，亟待改善[3]。

為了能及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄臨床膽道鏡檢查的過(guò)程和診療結(jié)果，為患者后續(xù)治療提供更加客觀完整的病案資料，我院肝膽外科在膽道鏡檢查的視頻輸出基礎(chǔ)上，提出了一種采用“圖片+文字”方式記錄膽道鏡診療過(guò)程的方法，通過(guò)融入視頻信號(hào)捕捉技術(shù)與語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，成功研制出一款能夠?qū)崟r(shí)獲取膽道鏡檢查術(shù)中圖像，自動(dòng)生成膽道鏡圖文手術(shù)記錄的膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)。而且，試用中初步實(shí)現(xiàn)了圖像共享、醫(yī)師培養(yǎng)和遠(yuǎn)程會(huì)診等功能。這種新穎的設(shè)計(jì)不僅填補(bǔ)了膽道鏡圖文手術(shù)記錄的臨床空白，同時(shí)搭建了膽道鏡診療的遠(yuǎn)程管理與教學(xué)平臺(tái)，進(jìn)而推動(dòng)醫(yī)院信息化建設(shè)。該系統(tǒng)在臨床初步試用，取得了良好的效果。現(xiàn)在總結(jié)如下。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹

1.1 基本思路

膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。對(duì)于常規(guī)膽道鏡系統(tǒng)，均已具備攝像功能，而且我們團(tuán)隊(duì)已成功研制出圖文手術(shù)記錄軟件?；诖耍覀儓F(tuán)隊(duì)設(shè)想：如果能快速獲取膽道鏡檢查術(shù)中的重要圖像信息，自動(dòng)傳輸至圖文軟件系統(tǒng)，同時(shí)，將手術(shù)醫(yī)生對(duì)圖像信息的語(yǔ)音解釋轉(zhuǎn)換為文本信息，與對(duì)應(yīng)圖片配對(duì)，即可快速生成具有個(gè)體化特征的彩色膽道鏡圖文手術(shù)記錄。該融合將大幅度提高病案資料的內(nèi)涵與醫(yī)生的工作效率，而且，隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，該設(shè)計(jì)必將為患者和醫(yī)院帶來(lái)巨大的效益。為此，我們團(tuán)隊(duì)果斷將膽道鏡檢查系統(tǒng)與圖文手術(shù)記錄軟件結(jié)合，成功研制出一款既可滿(mǎn)足醫(yī)生自主控制拍攝和錄音，又可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程演示與學(xué)術(shù)交流功能的膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)。

圖1 膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Scheme for diagrammatic recording system for choledochoscope

1.2 結(jié)構(gòu)介紹

膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。硬件部分：可編程腳踏控制器，分別包含“手術(shù)開(kāi)始”“拍照”“錄音/停止錄音”“手術(shù)結(jié)束”4個(gè)按鈕；奧林巴斯膽道鏡系統(tǒng)(OLYMPUS CHF-P60)；語(yǔ)音收發(fā)模塊(SONY UWP-D11)、無(wú)線路由器(TPLINK TL-WR886N)、PC計(jì)算機(jī)(ASUS-PC)及彩色打印機(jī)(HP LaserJet Pro CP1025)。軟件部分：外科手術(shù)語(yǔ)音圖文報(bào)告工作系統(tǒng)[4]，該軟件是我團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的外科手術(shù)語(yǔ)音圖文軟件(專(zhuān)利號(hào)：2016SR062557)，是基于Win7 + Visual Studio 2010開(kāi)發(fā)平臺(tái)，利用C#語(yǔ)言編程以實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)交互界面，功能包括圖像采集與編輯、素材庫(kù)建立、語(yǔ)音校正及遠(yuǎn)程管理等。所有操作均采用按鍵形式控制，而且按鍵具備語(yǔ)音播報(bào)功能，簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、高效。該軟件系統(tǒng)于2016年6月開(kāi)始在我院胰十二指腸切除術(shù)、肝切除術(shù)和腹膜后腫瘤切除術(shù)等復(fù)雜外科手術(shù)中應(yīng)用，極大地提高了外科手術(shù)記錄的信息含量。

1.3 核心技術(shù)

膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)的工作原理是將膽道鏡輸出的模擬視頻信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，接入二次開(kāi)發(fā)的視頻服務(wù)器，在網(wǎng)絡(luò)條件下通過(guò)激發(fā)“拍照”命令捕捉視頻圖像[5]，同時(shí)，激發(fā)“錄音/停止錄音”命令，將操作醫(yī)生的音頻信號(hào)通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)轉(zhuǎn)換為文本信息[6]。將圖像與文本信息同時(shí)輸入外科手術(shù)語(yǔ)音圖文報(bào)告工作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖文準(zhǔn)確配對(duì)，在預(yù)先設(shè)計(jì)的報(bào)告模板中自動(dòng)生成電子版圖文報(bào)告[3]。研發(fā)過(guò)程中，重點(diǎn)在于準(zhǔn)確獲取膽道鏡輸出的視頻信號(hào)。而且，雖然語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，但是目前應(yīng)用于醫(yī)療技術(shù)方面的研究仍十分有限[7]。針對(duì)語(yǔ)音識(shí)別準(zhǔn)確率低、噪音影響大等核心問(wèn)題，我們團(tuán)隊(duì)與工科團(tuán)隊(duì)合作，通過(guò)大量醫(yī)學(xué)詞匯識(shí)別訓(xùn)練和改進(jìn)語(yǔ)音校正模塊[8]，大幅度提高了膽道系統(tǒng)診治過(guò)程中語(yǔ)音識(shí)別的準(zhǔn)確率。如圖2所示。

圖2 膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)工作結(jié)構(gòu)Fig.2 diagrammatic recording system for choledochoscope schedule diagram

2 臨床試用

我科于2016年10月1日至2016年12月31日將膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)試用于32例經(jīng)竇道膽道鏡檢查的患者手術(shù)記錄書(shū)寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)獲取術(shù)中圖像和語(yǔ)音信息，自動(dòng)存儲(chǔ)、輸出和打印個(gè)體化彩色圖文報(bào)告的功能，填補(bǔ)了我院膽道鏡檢查圖文手術(shù)記錄的臨床空白。而且，膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)充分應(yīng)用數(shù)字化醫(yī)療信息技術(shù)，搭建了近端操作與遠(yuǎn)端共享相結(jié)合的綜合性膽道鏡檢查管理平臺(tái)。

2.1 具體操作流程

（1）術(shù)前準(zhǔn)備。醫(yī)生在檢查前對(duì)患者予以告知并簽署知情同意書(shū)。同時(shí)打開(kāi)膽道鏡系統(tǒng)與圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)，并佩戴無(wú)線麥克風(fēng)。系統(tǒng)調(diào)試完畢后，點(diǎn)擊“新建”按鈕，輸入患者基本信息及術(shù)前診斷。醫(yī)生腳踏“手術(shù)開(kāi)始”按鈕，系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)至術(shù)中監(jiān)視畫(huà)面并開(kāi)始錄制。

（2）采集圖像。在操作中，計(jì)算機(jī)單元會(huì)將術(shù)中監(jiān)視畫(huà)面實(shí)時(shí)顯示于工作站屏幕中并同步錄制視頻。醫(yī)生腳踏控制器的“拍照”按鈕自主獲取術(shù)中圖像，系統(tǒng)自動(dòng)將圖像輸入至圖文軟件中。針對(duì)疑難病例，手術(shù)醫(yī)生可通過(guò)軟件遠(yuǎn)程管理模塊向醫(yī)院遠(yuǎn)程會(huì)診中心發(fā)出求助信息，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)家遠(yuǎn)程會(huì)診與實(shí)時(shí)交互。工作站將全部圖像信息保存于計(jì)算機(jī)后臺(tái)，供醫(yī)生后續(xù)編輯、選擇與教學(xué)科研應(yīng)用。

（3）語(yǔ)音翻譯。采集圖像之后，醫(yī)生腳踏控制器“錄音/停止錄音”按鈕，開(kāi)始對(duì)圖像信息用語(yǔ)言描述，描述完畢后再次腳踏“錄音/停止錄音”按鈕，結(jié)束錄音。該語(yǔ)音信息通過(guò)語(yǔ)音收發(fā)單元傳輸至軟件，同時(shí)激發(fā)“翻譯”控件，自動(dòng)轉(zhuǎn)換為文本信息。

（4）編輯報(bào)告。檢查結(jié)束后，醫(yī)生腳踏“手術(shù)結(jié)束”按鈕退出監(jiān)視畫(huà)面。系統(tǒng)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至編輯界面，如圖3所示。醫(yī)生從左側(cè)片段庫(kù)中選擇所需照片添加至右側(cè)待編輯區(qū)，與對(duì)應(yīng)文本自動(dòng)配對(duì)。經(jīng)過(guò)校對(duì)修改后，即可實(shí)現(xiàn)“圖片+文字”準(zhǔn)確融合，快速生成膽道鏡檢查圖文手術(shù)記錄。

（5）打印報(bào)告。醫(yī)生將報(bào)告電子版自動(dòng)上傳至工作站，作為資料備份與教學(xué)科研資料。同時(shí)打印出彩色膽道鏡圖文手術(shù)記錄，醫(yī)生簽字確認(rèn)后，報(bào)告制作完成。

圖3 膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)編輯界面Fig.3 Edit interface of diagrammatic recording system for choledochoscope

2.2 試用結(jié)果

2.2.1 提高了外科醫(yī)生工作的效率與規(guī)范性

膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)幫助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)了自主采集術(shù)中重要圖像與語(yǔ)音信息，簡(jiǎn)化了醫(yī)生術(shù)后通過(guò)回憶手術(shù)過(guò)程和手工剪輯獲取術(shù)中圖像資料的工作，明顯縮短了醫(yī)生記錄病歷的時(shí)間。而且，良好的應(yīng)用體驗(yàn)有助于外科醫(yī)生即刻完成檢查記錄，避免病案報(bào)告拖延的陋習(xí)，進(jìn)而提高臨床診療行為的規(guī)范性。

2.2.2 提高了患者診療記錄的信息含量

膽道鏡圖文手術(shù)記錄采用術(shù)中圖片與文字描述相結(jié)合的方式，解決了檢查過(guò)程中復(fù)雜環(huán)節(jié)難以記錄的問(wèn)題。與傳統(tǒng)檢查記錄相比，形象準(zhǔn)確的圖文手術(shù)記錄具有唯一性，更有助于患者后期隨訪、復(fù)查及轉(zhuǎn)診等活動(dòng)，提高醫(yī)患溝通的效率，減少醫(yī)患矛盾的發(fā)生。

2.2.3 提高了年輕醫(yī)師學(xué)習(xí)案例的積極性

每一份膽道鏡圖文手術(shù)記錄都可作為精品教學(xué)案例資源，其形象逼真的術(shù)中畫(huà)面與解釋為年輕醫(yī)生的學(xué)習(xí)和理解提供了極大的便利[9]。相較于純文字描述的枯燥內(nèi)容，膽道鏡圖文手術(shù)記錄可以增加醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果，也有助于縮短年輕醫(yī)師的培養(yǎng)曲線。

2.2.4 搭建了膽道鏡檢查與治療的遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)

膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)融合了互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了綜合管理患者診療記錄的功能，其方便快捷的圖像傳輸與實(shí)時(shí)交互功能滿(mǎn)足了當(dāng)前醫(yī)療信息化平臺(tái)建設(shè)的需求[10]。在臨床試用中，該系統(tǒng)初步實(shí)現(xiàn)了病歷資料共享、遠(yuǎn)程會(huì)診、科研學(xué)習(xí)與遠(yuǎn)程信息實(shí)時(shí)交互功能。

3 結(jié)論

傳統(tǒng)膽道鏡手術(shù)記錄不能滿(mǎn)足醫(yī)生自主獲取術(shù)中圖像資料，且存在大量復(fù)制粘貼的現(xiàn)象，無(wú)法滿(mǎn)足遠(yuǎn)程會(huì)診與學(xué)術(shù)交流的要求。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)與改進(jìn)，膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)不僅克服了傳統(tǒng)手術(shù)記錄的不足，而且實(shí)現(xiàn)了快速打印與綜合管理膽道鏡圖文手術(shù)記錄為一體，有助于提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量與醫(yī)院信息化建設(shè)。

目前，膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)在我院已完成了32例檢查術(shù)后報(bào)告，臨床試用效果顯著。但是，也應(yīng)指出，本研究在設(shè)計(jì)與應(yīng)用方面仍需進(jìn)一步完善與提升。在設(shè)計(jì)層面，可增加語(yǔ)音控制操作的功能，例如語(yǔ)音控制拍照和錄音，進(jìn)一步提高外科醫(yī)生的體驗(yàn)度。另外，加入抗噪聲處理模塊，提高語(yǔ)音識(shí)別的精確度。而且，在應(yīng)用過(guò)程中可對(duì)醫(yī)生和患者進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，將反饋信息用于系統(tǒng)的改進(jìn)與提升，以提高醫(yī)患滿(mǎn)意度?？傊?，膽道鏡圖文手術(shù)記錄系統(tǒng)使膽道鏡檢查記錄規(guī)范化、信息化，為患者服務(wù)和醫(yī)院建設(shè)均帶來(lái)了的實(shí)惠，值得在臨床進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

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Development of Diagrammatic Recording System for Choledochoscope and Its Clinical Application

【 Writers 】XUE Zhao1,2,3, HU Liangshuo1,2,3, TANG Bo1,2,3, ZHANG Xiaogang1,2,3, LYU Yi1,2,3
1 Department of Hepatobiliary Surgery, First Af fi liated Hospital, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, 710061 2 XJTU Research Institute of Advanced Surgical Technology and Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, 710061 3 Regenerative Medicine and Surgery Engineering Research Center of Shaanxi Province, Xi’an, 710061

Objective To develop a diagrammatic recording system for choledochoscopy and evaluate the system with clinical application. Methods To match the real-time image and procedure illustration during choledochoscopy examination, we combined video-image capture and speech recognition technology to quickly generate personalized choledochoscopy images and texts records. The new system could be used in sharing territorial electronic medical records, telecommuting, scienti fi c research and education, et al. Results In the clinical application of 32 patients, the choledochoscopy diagrammatic recording system could significantly improve the surgeons’ working efficiency and patients’ satisfaction. It could also meet the design requirement of remote information interaction. Conclusion The choledochoscopy diagrammatic recording system which is recommended could elevate the quality of medical service and promote academic exchange and training.

choledochoscope, diagrammatic recording system, real-time interactive, telemedicine, education

R445

A

10.3969/j.issn.1671-7104.2017.06.016

1671-7104(2017)06-0450-03

2017-03-22

國(guó)家自然科學(xué)基金科學(xué)儀器專(zhuān)項(xiàng)（81127005）

呂毅，教授，博導(dǎo)，E-mail: luyi169@126.com