MRI設備可靠性評價指標體系的構建

薛 浩，賈文霄，程敬亮，朱 偉*，時松和，張 勇，楊夢燾

(1.鄭州大學公共衛生學院，河南 鄭州 450001；2.新疆醫科大學第一附屬醫院影像中心，新疆 烏魯木齊 830054；3.鄭州大學第一附屬醫院磁共振科，河南 鄭州 450052)

MRI技術自問世以來一直代表著現代醫學成像技術的尖端。我國醫療機構普遍引進大型MR設備，現有眾多型號，評價其可靠性多依賴于生產廠家自身，缺乏可用于客觀評價MR設備可靠性的國內體系[1-2]。本研究采用德爾菲(Delphi)法與層次分析法構建全面的、適用于評價MR設備可靠性的三級指標體系，并確定各級指標權重，為客觀、定量地評價不同廠家、不同型號MR設備可靠性提供標準。

1 設計與方法

1.1 構建步驟

1.1.1 擬定MR設備可靠性評價指標體系框架 采用文獻分析法，從多個數據庫查閱有關MR設備可靠性文獻，進行專題小組(由鄭州大學第一附屬醫院磁共振科專家組和鄭州大學公共衛生學院多名教授、研究生組成)討論，確定評價指標體系框架[3]。

1.1.2 第一輪專家咨詢 采用德爾菲法，以郵件發送調查問卷征詢專家建議[4]。咨詢對象為Siemens、Philips、Toshiba、聯影、奧泰、朗潤等國內外大型MR設備生產廠家的高級工程師和全國范圍內三甲醫院MR領域一線專家，共23名。專家對指標重要性、可行性進行打分，分數為1～5分，若各級指標得分均值>3.5、變異系數<0.3則保留，反之刪除。

1.1.3 第二輪專家咨詢 以郵件形式發送問卷，咨詢專家增至32名，對指標體系中同級指標的重要程度進行兩兩比較，以構建判斷矩陣。

1.3 統計學分析 將問卷數據以Epidata 3.0進行雙錄入，采用SPSS 21.0統計分析軟件分析專家協調系數并進行χ2檢驗，計算各指標均值、變異系數。對咨詢專家基本情況采用描述性統計，以權威系數(Cr)和肯德爾(Kendall)協調系數(W)表示專家權威程度和意見協調程度。通過專家對指標重要性和可行性打分數值計算W；Cr值為專家對指標判斷依據系數(Ca)與熟悉程度系數(Cs)的算術平均值，Cr>0.7認為專家權威程度高。采用層次分析法計算各級指標權重。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 德爾菲法結果

2.1.1 專家基本情況 第一輪問卷發放23份，回收21份，專家積極率91.30%(21/23)；21名專家中，男性占95.24%(20/21)，女性占4.76%(1/21)；文化程度碩士及以上學歷占14.29%(3/21)，本科占85.71%(18/21)；高級職稱占4.29%(3/21)，中級職稱占85.71%(18/21)；工作年限10年及以上占33.33%(7/21)，5～10年占66.67%(14/21)。第二輪問卷發放32份，回收30份，專家積極率93.75%(30/32)；30名專家中，男性占96.67%(29/30)，女性占3.33%(1/30)；文化程度碩士及以上學歷占16.67%(5/30)，本科占83.33%(25/30)；高級職稱占10.00%(3/30)，中級職稱占90.00%(27/30)；工作年限10年以上占30.00%(9/30)，5～10年占70.00%(21/30)。

2.1.2 專家權威程度 Ca賦值和Cs賦值分別見表1、2。兩輪問卷咨詢的專家Cr分別為0.886 8和0.982 1，見表3。

表1 判斷依據系數賦值

表2 熟悉程度系數賦值

表4 專家的肯德爾協調系數

表5 MRI設備可靠性評價指標體系及權重

表3 專家Cs、Ca及Cr

2.1.3 專家意見協調程度 第一輪問卷咨詢各級指標重要性協調系數分別為0.524、0.632、0.404，可行性協調系數分別為0.259、0.209、0.216，專家的W檢驗差異具有統計學意義(P均<0.001)，見表4。

2.2 指標篩選結果 根據專家咨詢結果確定MR設備可靠性評價指標體系最終框架[7-8]，包括 “成像設備系統可靠性”和“輔助保障系統可靠性” 2個一級指標，磁體系統可靠性、梯度系統可靠性、射頻系統可靠性、計算機系統可靠性、檢查輔助系統可靠性和制冷系統可靠性6個二級指標及31個三級指標(表5)。

2.3 指標權重結果 一級指標“成像設備系統可靠性”權重為0.85，“輔助和保障系統可靠性”權重為0.15，CI=0；二級指標“磁體系統可靠性”、“梯度系統可靠性”、“射頻系統可靠性”和“計算機系統可靠性”權重分別為0.58、0.22、0.14和0.05，RI=0.05；二級指標“檢查輔助系統可靠性”和“制冷系統可靠性”權重為0.66、0.34，CI=0；三級指標結果見表5。

3 討論

3.1 德爾菲法專家選擇 德爾菲法的關鍵在于選擇專家。本研究兩輪問卷咨詢所選專家為國內外各大MR設備生產廠家的高級工程師和國內多所三甲醫院一線MR專家，從事該領域工作年限5年及以上，本科及以上學歷。兩輪問卷咨詢的專家Cr均高于0.7，說明專家權威程度高，即兩輪德爾菲咨詢專家的可靠程度很高。

3.2 選取指標 本研究在指標設計上涵蓋市面主流MR設備生產廠家的共同功能系統和所有部件，一級指標為2個主系統，二級指標為6個子系統。2個主系統分別是成像設備系統和輔助和保障系統；其中成像設備系統包含磁體系統、梯度系統、射頻系統和計算機系統，輔助和保障系統包含檢查輔助系統和制冷系統。通過對6個子系統進行專門分析，最終確立6個子系統下屬的三級指標，對不同廠家、不同型號MR設備均具良好適用性[9]。

3.3 指標權重分析 相比單純依靠專家主觀打分，采用層次分析法計算指標權重的方法更為科學，且所有判斷矩陣均通過一致性檢驗，結果顯示指標權重結果正確。一級指標中“成像設備系統可靠性”的權重遠高于“輔助和保障系統可靠性”，因為成像設備系統是最重要的工作模塊，承擔著MR設備最重要的掃描成像功能，而輔助和保障系統承擔著成像設備系統的輔助功能，以生成質量更好的圖像，權重較低[10]。

“成像設備系統可靠性”的4個二級指標中，“磁體系統可靠性”權重最高。在成像設備系統中，磁體系統是核心部件，其運行狀況決定成像結果。此外，磁體系統故障的維修經濟成本和時間成本高，難度大，停機時間長[11]?！疤荻认到y可靠性”權重次之。梯度系統的作用是對圖像做空間編碼，MR掃描過程中對梯度系統性能要求較高，梯度系統工作參與度高，易發生故障。射頻系統產生射頻信號，在掃描過程中的工作參與度也較高，但設備集成度高，相比梯度系統更易滿足硬件性能，故障率較低。相比上述3個系統，計算機系統對硬件要求更低，維修難度更小，停機時間更短，權重最低?！拜o助和保障系統可靠性”的2個二級指標中，制冷系統的作用是持續散熱，其硬件穩定性高、使用壽命長，且短時間內不會造成設備停機；檢查輔助系統作用是輔助完成檢查，若部分輔助系統故障，可能造成掃描失敗，且該系統涵蓋模塊較多，故障率相比制冷系統更高，權重更高[12]。

三級指標中，“磁體有無失超”綜合權重最高。磁體失超是最嚴重的故障，所有MR設備均可能發生。磁體失超不易被監控和預防，造成的停機時間最長，維修的經濟成本和時間成本很高?！按朋w系統可靠性”下屬其他三級指標 “磁體屏幕及面板正?！薄袄漕^正常”“氦壓機正?！钡木C合權重排序分別居第2、4、6位。磁體屏幕及面板使用頻繁，故障不易監測；冷頭是磁體持續制冷的重要部件，且只有3～6年使用壽命；氦壓機同為磁體制冷部件，但長時間運行較穩定，故障率低于冷頭，維修成本也更低?！疤荻认到y可靠性”下屬三級指標“梯度電源正常”和“梯度放大器正?！迸判虻?、5位，梯度電源含電容性元器件多，長時間運行易發生故障；梯度放大器在掃描過程中切換率高，故障率次于梯度電源?！吧漕l系統可靠性”下屬三級指標“射頻電源正常”和“射頻放大器正?！迸判虻?、8位，射頻電源和射頻放大器同為射頻系統主要部件，前者負責產生射頻信號，后者負責放大射頻信號，前者優先級高于后者。

3.4 本評價指標體系的優勢和不足 本研究填補了國內暫無MR設備可靠性評價規范的空白，評價體系各級指標涵蓋市面上主流廠家的共有功能系統和所有部件，具有高度專業性和適用性。指標體系構建方法科學合理、過程嚴謹，可為客觀定量評價大部分來自不同廠家、不同型號MR設備的可靠性提供參考。但MR設備系統構成極為復雜，實際操作中檢測各項子系統和數據測算具有一定復雜性和困難性，且國內外不同廠家MR設備系統在部分細節上不完全一致，因此本指標體系并不能在細節指標上與所有MR設備高度匹配，尚需繼續完善。