深圳市社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點醫(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)科大學附屬深圳市婦幼保健院，510132 廣東 深圳;2 廣州方學統(tǒng)計科技有限責任公司，510182 廣東 廣州；3 廣州醫(yī)科大學公衛(wèi)學院，510182 廣東 廣州

超聲因其無放射性、無創(chuàng)傷、檢查費用低等優(yōu)點在乳腺癌的篩查中也被廣泛應用[1]。深圳市女性人群超聲篩查乳腺癌的準確率為98.03%[2]。深圳市社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點醫(yī)生乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)軟件旨在設(shè)計一個簡單易用且高效安全的線上考核系統(tǒng)，作為對深圳市社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點醫(yī)生乳腺超聲篩查診斷水平進行線上考核的工具。

1 分析與設(shè)計

1.1 需求分析

乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)軟件需要實現(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腫物進行描述，規(guī)范了乳腺超聲報告[3]。根據(jù)1992年美國放射學會創(chuàng)立并推薦的“乳腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)”中采用的表示乳腺改變的標準：乳腺超聲的評估標準使用BI-RADS分級法，分為5級[4]。乳腺超聲圖像處理是對篩查對象是否具有乳腺癌超聲陽性征象進行分析判別的基礎(chǔ)。本系統(tǒng)需要對每一位篩查對象提取4幅不同位點的乳腺超聲圖像，并根據(jù)圖像判讀提取6項分析指標[BIRADS分級(左)、BIRADS分級(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)軟件需要實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析與可視化呈現(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(陽性或陰性)判別分析與可視化呈現(xiàn)、篩查對象的分類計數(shù)與可視化呈現(xiàn)、篩查對象備查項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后，即可實時獲得該份篩查病例的篩查結(jié)果(陽性或陰性)和累計病例數(shù)據(jù)，直到病例數(shù)據(jù)累計為1 000例時，即到達一場考核的終點。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性概率P≥0.5，系統(tǒng)則判定該病例為陽性。每一次考核的篩查病例，最多只能錄入1 000個，超過1 000個不能保存，系統(tǒng)會有相應提示。

1.2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計

該系統(tǒng)基于微軟的ASP.NET平臺開發(fā)[5-6]，主要編程語言是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行，后臺運行環(huán)境是 Windows Server 2008 R2、IIS7、.NET Framework 4.0 及其以上版本。

2 主要功能實現(xiàn)

2.1 導航交互界面

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，并采用遠程過程調(diào)用與數(shù)據(jù)庫通訊，保證數(shù)據(jù)的安全性。。

交互界面分為5個區(qū)域，如圖1至圖5。第1區(qū)域為用戶確定考核對象、考核批次和篩查人員類別進行導航；第2區(qū)域為用戶錄入超聲圖像識別的6項分析指標進行選擇式錄入進行導航；第3區(qū)域為用戶上傳每一位病例的4幅超聲圖像和備注信息項(姓名、身份證號、手機號、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)進行導航；第4區(qū)域為用戶添加或修改病例記錄進行導航；第5區(qū)域為用戶查看累計篩查病例中的陽性例數(shù)、陰性例數(shù)、陽性率和考核結(jié)果進行導航。

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

圖2 乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)超聲圖像識別指標錄入導航交互界面

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錄入導航交互界面

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項超聲圖像分析指標計算篩查結(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)果陽性”的判別準則進行判別。

同時，系統(tǒng)軟件設(shè)定一個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，陽性率落入7.2%～8.0%為考核合格，陽性率小于7.2%或大于8.0%為考核不合格，見圖5。

3 軟件測試

為了驗證軟件的準確性和可靠性，我們采用完全隨機抽樣方法，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抽取1 000例經(jīng)乳腺超聲篩查技能培訓的社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點醫(yī)生所做的乳腺超聲篩查病例，經(jīng)深圳市6家社康中心作為測試用戶,按照乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)的導航界面進行在線測試。測試結(jié)果表明，用戶對測試病例的數(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)點醫(yī)生乳腺超聲篩查能力考核的實際需要出發(fā)，設(shè)計并開發(fā)了一款簡單易用、快捷便利的應用軟件——乳腺超聲篩查能力考核系統(tǒng)。經(jīng)在深圳市6家社康中心測試應用，該軟件的測試結(jié)果令人滿意，可以幫助深圳市600家社康中心經(jīng)過超聲技能培訓的社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點醫(yī)生對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，進而對社區(qū)乳腺癌篩查網(wǎng)點醫(yī)生乳腺超聲篩查能力進行在線考核。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)包的一部分推廣應用，具有較好的應用前景。