医院用超声专家诊断系统的设计,声学论文

　　0 引言

　　经调研发现，国内大多数医院在超声影像管理方面还停留在单机水平上，只是将模拟、数字 B 超设备通过图像采集卡与计算机结合，完成患者信息登记、B 超图像采集、诊断报告编辑生成、打印等[1],虽然实现了图像与超声诊断病历的数字化管理，但都未对超声数据资源进行更深层次的分析和挖掘。少数大型医院拥有 PACS,但更适合放射 PACS/RIS 模式，并不适合超声医生使用[1].受 12 导全自动心电图机启发，把人工智能技术与临床超声相结合，我们设计了超声专家诊断系统[2].

　　1 系统设计开发过程

　　系统设计开发过程包括系统开发准备，系统调查，系统分析，硬件、软件系统设计，系统功能实现，系统应用效果，系统运行与维护，应用分析等步骤。

　　1.1 系统开发准备

　　提出系统开发的目的以及各阶段需要完成的任务，制订计划。成立 7 人系统开发小组：设计组长 1人、软件开发 3 人、数据库资料采集录入 2 人、资料协调整理 1 人。

　　1.2 系统调查

　　通过图书馆检索，对国内外类似系统进行调查，结合国内外最新学术会议、设备发布会等，了解系统概况，确定开发方式。根据完成时间的先后确定系统的流程，画出系统流程图。将系统中存在的主要问题和薄弱环节，按照开发时间分成不同的模块。

　　1.3 系统分析

　　借鉴国内外医学资源与计算机结合的成功经验，结合国内超声工作的具体情况，初步研究了超声软件的主要内容，确定了超声医学软件的框架、功能、主要特点与设计阶段等。超声提示与报告描述内容关联，建立计算机智能联想和判断功能，提高诊断率，减少误诊、漏诊的发生[3].完成系统分析报告，转入设计阶段。

　　1.4 硬件设计

　　以计算机应用为基础，连接超声设备。把采集卡插在 PCI 或 PCI-E 插槽上，安装赠送光盘里面的采集卡驱动，研制计算机与超声设备接口，通过 BNC接口联机 B 超机，实现计算机对 B 超机器扫描图像的获取。

　　1.5 软件设计

　　1.5.1 启动封面设计

　　1.5.2 软件框架设计

　　了解超声工作人员对系统功能的要求，以使用功能为主，操作简单方便。采用 Delphi 及 Visual C++作为开发平台，配合其他辅助开发工具编制软件。设计诊断系统，建立适合计算机使用的、二维超声诊断标准统一规范的语言描述，提高计算机对其识别程度，准确录入并保存超声图像描述、诊断结果、鉴别诊断[4].主菜单放在左边，窗口在右边，以符合视觉流程和用户使用心理。建立相关计算机检索、查询功能，利用计算机根据二维超声诊断标准描述检索出相应的诊断结果。调试关联诊断结果、图像存储、输出打印报告等，实现典型病例的计算机智能诊断。用Delphi 底层开发包 SDK 工具进行二次开发，使软件对数字或模拟超声图像信号正确识别。应用 DICOM3.0 国际标准网络接口，实现互联网、PACS 网上远程会诊[5].

　　1.5.3 软件按钮设计

　　按钮具有交互性，分为鼠标点击状态、未点击的状态、点击前状态、点击后状态、不能点击时状态。

　　1.5.4 面板设计

　　面板对功能区进行划分，与对话框、弹出框等风格匹配，尽量节省空间，切换方便，具有缩放功能。

　　1.5.5 菜单设计

　　有选中状态和未选中状态 2 种，左边为名称，右边为选项，下级菜单有下级符号，不同功能区间用线条分割。

　　1.5.6 图标设计

　　图标设计色彩 64 色，大小为 16 像素×16 像素，表现与医院、超声相关。

　　1.5.7 安装过程设计

　　将软件安装的过程进行美化，对软件功能进行图示化，带教程。

　　1.6 系统功能

　　1.6.1 报告录入和自动生成

　　超声报告录入和生成如图 1 所示。

　　由图 1 可见，在 Windows 系统中文环境下，设置超声诊断报告模板、自动检索诊断、鉴别诊断、图像和图片的储存、查询以往病历信息、打印图文报告、统计等模块，并将计算机和医疗设备得出的结果打印输出[3-4].

　　1.6.2 自动诊断报告

　　自动诊断报告如图 2 所示。

　　由图 2 可见，自动诊断模块可以自动分析诊断超声常见病、多发病 100 余种，可满足医院正常临床使用。使用鼠标操作，不需要人工输入描述和诊断结果，多项选择后计算机自动将它们和系统内数据库的信息进行比较，结合临床超声医生的经验，报告单由数据库自动生成[3].如果需要扩展增加，模块使用专用 SDK 底层开发工具补充病例，但不能修改，只能在检查结束打印报告时修改，目的是规范报告书写模式和检查程序，避免报告书写错误，方便科室规范管理和后期系统的维护。专用 SDK 底层开发工具，可以由科室主任、负责人、维护工程师掌握，不与系统同时使用。

　　1.6.3 鉴别诊断窗口

　　鉴别诊断窗口如图 3 所示。

　　由图 3 可见，鉴别诊断模块可以为医生提供国内外超声临床常见、疑难病例 3 000 多种。不需要人工输入描述和诊断结果，使用鼠标操作，单项选择后即可由数据库自动形成多级菜单[6],供医生会诊参考，排除不相关病例。如果需要扩展增加，模块需要专用SDK 底层开发软件补充病例，由于对系统进行分析的主要内容位于数据库，所以使用者不能修改，需专人管理，以保证系统安全。

　　1.7 应用效果

　　该系统应用于临床可提高工作效率、规范报告书写、缩短患者等待时间。报告录入过程，摒弃了传统手写和大量汉字输入的繁琐程序，采用选项填表和菜单多项选择方式，避免了重要超声诊断的遗漏和错别字的出现，简化了超声检查登记过程。患者检查结束后，短时间等待，即可得到超声诊断报告单[7].使超声数字化，以计算机数字化方式储存超声图像及相关资料，可对超声检查资料进行科学有效的管理。

　　1.8 系统应用分析

　　超声专家临床工作经验不同，超声报告描述规格也不同。系统可提供超声报告模板自动生成技术，即模板生成工具。目的是无需软件人员参与，超声医生可根据自己要求自动生成报告模板，并提供报告模板和诊断结果的关联，并使之成为智能化的模板和诊断数据库，以共享专家的技术和经验。该系统适用于偏远地区或一、二级医院，对技术力量较弱的医院具有较高实用价值。

　　2 结语

　　该系统是医院现代化管理的重要工具，融合了计算机网络技术和医疗诊断技术，其中医疗诊断技术汇集了中外医学专家多年的临床经验和大量的临床医疗信息。该研究可改变目前凭经验诊断疾病的方式，利用科技手段为诊断疾病提供理论依据[2],应用前景广阔。软件可在学校、医院、诊所中应用，具有广泛的社会应用价值。在高科技广泛应用于临床的今天，十分需要诊断辅助软件的出现。我国超声工作起步较晚，医生队伍正处在新老交替阶段，超声医生水平更是参差不齐，B 超操作医生年轻化、经验不足，即使在三级甲等医院也不例外。该系统应用于三级医院可提高工作效率，规范报告书写，应用于一、二级院、所，可提高诊断率，减少误诊、漏诊的发生。

　　该研究方法为今后的超声诊断与高新技术结合提供了新的理论基础，改变了以往的就医诊断模式，降低了成本和医生工作量，改善了医患关系[8].

　　[参考文献].

　　[1] 周鸿，李健 ,赵宗兰 ,等。医学超声工作站的临床应用及展望[J].四川医学，1997,18（5）：320-321.

　　[2] 朱红雨，陆丽娜。医学检验计算机诊断专家系统的设计[J]. 医疗卫生装备，2006,27（12）：67-69.

　　[3] 罗菁，王佩雪。统计分析在超声诊断数字化管理系统中的应用[J].中原工学院学报，2010,26（3）：64-67.

　　[4] 刘爱武，周显礼 ,漆永生 ,等。腹部超声诊断计算机管理系统[J].哈尔滨医科大学学报，1996,30（4）：385-386.

　　[5] 李贵祥，王放。 PACS 和 HIS 的融合方法[J]. 北京生物医学工程 ,2004,23（3）：212-214.

　　[6] 胡涛，程录庆。医学超声影像信息管理系统的需求分析和数据库设计[J]. 医疗卫生装备，2006,27（6）：42-43.

　　[7] 黄博强，陈建华，余琦，等。彩色超声影像图文工作站的设计与实现[J]. 北京生物医学工程，2007,26（3）：318-321.

　　[8] 李义兵，余大昆，刘晓东。计算机在医学超声成像中的应用[J]. 医疗卫生装备，2006,27（4）：23-27.