深圳市社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點(diǎn)醫(yī)生乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)軟件的研制

李 歡 王恩禮 邵 莊 王心旺,3

1 南方醫(yī)科大學(xué)附屬深圳市婦幼保健院，510132 廣東 深圳;2 廣州方學(xué)統(tǒng)計(jì)科技有限責(zé)任公司，510182 廣東 廣州；3 廣州醫(yī)科大學(xué)公衛(wèi)學(xué)院，510182 廣東 廣州

超聲因其無放射性、無創(chuàng)傷、檢查費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)在乳腺癌的篩查中也被廣泛應(yīng)用[1]。深圳市女性人群超聲篩查乳腺癌的準(zhǔn)確率為98.03%[2]。深圳市社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點(diǎn)醫(yī)生乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)軟件旨在設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單易用且高效安全的線上考核系統(tǒng)，作為對(duì)深圳市社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點(diǎn)醫(yī)生乳腺超聲篩查診斷水平進(jìn)行線上考核的工具。

1 分析與設(shè)計(jì)

1.1 需求分析

乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)軟件需要實(shí)現(xiàn)乳腺超聲圖像處理與數(shù)據(jù)分析兩大功能。

1.1.1乳腺超聲圖像處理

超聲BI-RADS分類逐漸應(yīng)用于臨床乳腺超聲檢查，它從腫物的形態(tài)、方位、邊緣、回聲和鈣化等方面對(duì)腫物進(jìn)行描述，規(guī)范了乳腺超聲報(bào)告[3]。根據(jù)1992年美國(guó)放射學(xué)會(huì)創(chuàng)立并推薦的“乳腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)”中采用的表示乳腺改變的標(biāo)準(zhǔn)：乳腺超聲的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)使用BI-RADS分級(jí)法，分為5級(jí)[4]。乳腺超聲圖像處理是對(duì)篩查對(duì)象是否具有乳腺癌超聲陽(yáng)性征象進(jìn)行分析判別的基礎(chǔ)。本系統(tǒng)需要對(duì)每一位篩查對(duì)象提取4幅不同位點(diǎn)的乳腺超聲圖像，并根據(jù)圖像判讀提取6項(xiàng)分析指標(biāo)[BIRADS分級(jí)(左)、BIRADS分級(jí)(右)、病灶形狀、病灶邊界、內(nèi)部回聲、后方回聲]。

1.1.2數(shù)據(jù)分析與可視化呈現(xiàn)

乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)軟件需要實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析與可視化呈現(xiàn)，分為4部分功能：圖像判讀數(shù)據(jù)輸入與可視化呈現(xiàn)、篩查結(jié)果(陽(yáng)性或陰性)判別分析與可視化呈現(xiàn)、篩查對(duì)象的分類計(jì)數(shù)與可視化呈現(xiàn)、篩查對(duì)象備查項(xiàng)目錄入與可視化呈現(xiàn)。用戶每錄入1份篩查病例的乳腺超聲圖像判讀分析指標(biāo)后，即可實(shí)時(shí)獲得該份篩查病例的篩查結(jié)果(陽(yáng)性或陰性)和累計(jì)病例數(shù)據(jù)，直到病例數(shù)據(jù)累計(jì)為1 000例時(shí)，即到達(dá)一場(chǎng)考核的終點(diǎn)。每條病例數(shù)據(jù)填完后，即可在篩查病例列表中看到該病例的陽(yáng)性概率P≥0.5，系統(tǒng)則判定該病例為陽(yáng)性。每一次考核的篩查病例，最多只能錄入1 000個(gè)，超過1 000個(gè)不能保存，系統(tǒng)會(huì)有相應(yīng)提示。

1.2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)基于微軟的ASP.NET平臺(tái)開發(fā)[5-6]，主要編程語(yǔ)言是C#[7-8]和JavaScript[9-10]。乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)可在 IE8 及以上版本，Chrome、Firefox 等流行的瀏覽器上運(yùn)行，后臺(tái)運(yùn)行環(huán)境是 Windows Server 2008 R2、IIS7、.NET Framework 4.0 及其以上版本。

2 主要功能實(shí)現(xiàn)

2.1 導(dǎo)航交互界面

乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)基于B/S模式開發(fā)，交互界面采用流行的界面布局和自主研發(fā)的視圖引擎，保證系統(tǒng)易于使用，并采用遠(yuǎn)程過程調(diào)用與數(shù)據(jù)庫(kù)通訊，保證數(shù)據(jù)的安全性。。

交互界面分為5個(gè)區(qū)域，如圖1至圖5。第1區(qū)域?yàn)橛脩舸_定考核對(duì)象、考核批次和篩查人員類別進(jìn)行導(dǎo)航；第2區(qū)域?yàn)橛脩翡浫氤晥D像識(shí)別的6項(xiàng)分析指標(biāo)進(jìn)行選擇式錄入進(jìn)行導(dǎo)航；第3區(qū)域?yàn)橛脩羯蟼髅恳晃徊±?幅超聲圖像和備注信息項(xiàng)(姓名、身份證號(hào)、手機(jī)號(hào)、超聲圖像1、超聲圖像2、超聲圖像3、超聲圖像4、診斷醫(yī)生、診斷醫(yī)院、診斷日期)進(jìn)行導(dǎo)航；第4區(qū)域?yàn)橛脩籼砑踊蛐薷牟±涗涍M(jìn)行導(dǎo)航；第5區(qū)域?yàn)橛脩舨榭蠢塾?jì)篩查病例中的陽(yáng)性例數(shù)、陰性例數(shù)、陽(yáng)性率和考核結(jié)果進(jìn)行導(dǎo)航。

圖1 乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)考核對(duì)象、考核批次、篩查人員類別導(dǎo)航交互界面

圖2 乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)超聲圖像識(shí)別指標(biāo)錄入導(dǎo)航交互界面

圖3 乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)超聲圖像及病例備注項(xiàng)錄入導(dǎo)航交互界面

圖4 乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)錄入病例添加與修改導(dǎo)航交互界面

圖5 乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)查看考核結(jié)果導(dǎo)航交互界面

2.2 數(shù)據(jù)處理功能

如圖6所示，系統(tǒng)軟件根據(jù)用戶錄入的6項(xiàng)超聲圖像分析指標(biāo)計(jì)算篩查結(jié)果判別函數(shù)值P：

圖6 乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)顯示的陽(yáng)性概率

然后按照“P<0.5為篩查結(jié)果陰性，P=0.5或P>0.5為篩查結(jié)果陽(yáng)性”的判別準(zhǔn)則進(jìn)行判別。

同時(shí)，系統(tǒng)軟件設(shè)定一個(gè)篩查批次可容納的最多病例數(shù)為1 000，根據(jù)深圳市近年來乳腺超聲篩查結(jié)果，陽(yáng)性率落入7.2%～8.0%為考核合格，陽(yáng)性率小于7.2%或大于8.0%為考核不合格，見圖5。

3 軟件測(cè)試

為了驗(yàn)證軟件的準(zhǔn)確性和可靠性，我們采用完全隨機(jī)抽樣方法，從深圳市婦幼保健信息管理系統(tǒng)乳腺癌篩查信息管理模塊隨機(jī)抽取1 000例經(jīng)乳腺超聲篩查技能培訓(xùn)的社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點(diǎn)醫(yī)生所做的乳腺超聲篩查病例，經(jīng)深圳市6家社康中心作為測(cè)試用戶,按照乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)的導(dǎo)航界面進(jìn)行在線測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，用戶對(duì)測(cè)試病例的數(shù)據(jù)錄入和超聲圖像上傳均比較方便，篩查結(jié)果的判別非?？旖荩梢宰龅健拜斎胪戤吋船F(xiàn)篩查結(jié)果”，病例添加與修改均非常便利。

4 結(jié)論

本研究從深圳市社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點(diǎn)醫(yī)生乳腺超聲篩查能力考核的實(shí)際需要出發(fā)，設(shè)計(jì)并開發(fā)了一款簡(jiǎn)單易用、快捷便利的應(yīng)用軟件——乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)。經(jīng)在深圳市6家社康中心測(cè)試應(yīng)用，該軟件的測(cè)試結(jié)果令人滿意，可以幫助深圳市600家社康中心經(jīng)過超聲技能培訓(xùn)的社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點(diǎn)醫(yī)生對(duì)深圳市婦女乳腺腫瘤超聲篩查圖像與數(shù)據(jù)的在線整理與結(jié)果判別，進(jìn)而對(duì)社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點(diǎn)醫(yī)生乳腺超聲篩查能力進(jìn)行在線考核。該軟件可以作為深圳市基層衛(wèi)生家庭醫(yī)生簽約服務(wù)特色服務(wù)包的一部分推廣應(yīng)用，具有較好的應(yīng)用前景。