深圳市社区乳腺癌筛查网点医生乳腺超声筛查能力考核系统软件的研制
0 引言
深圳市女性人群超声筛查乳腺癌的准确性为98.03%[1]。超声因其无放射性、无创伤、检查费用低等优点在乳腺癌的筛查中也被广泛应用[2]。深圳市社区乳腺癌筛查网点医生乳腺超声筛查能力考核系统软件旨在设计一个简单易用且高效安全的线上考核系统，作为对深圳市社区乳腺癌筛查网点医生乳腺超声筛查诊断水平进行线上考核的工具。
1 分析与设计
1.1 需求分析
乳腺超声筛查能力考核系统软件需要实现乳腺超声图像处理与数据分析两大功能。
1.1.1 乳腺超声图像处理
超声BI-ＲADS分类逐渐应用于临床乳腺超声检查，它从肿物的形态、方位、边缘、回声和钙化等方面对肿物进行描述，规范了乳腺超声报告[3]。根据1992年美国放射学会（ACR）创立并推荐的“乳腺影像报告和数据系统”中采用的表示乳腺改变的标准：乳腺超声的评估标准使用的是BI-RADS分级法，分为5级[4]。乳腺超声图像处理是对筛查对象是否具有乳腺癌超声阳性征象进行分析判别的基础。[ADMIN1] 本系统需要对每一位筛查对象提取4幅不同位点的乳腺超声图像，并根据图像判读提取6项分析指标（BIRADS分级（左）、BIRADS分级（右）、病灶形状、病灶边界、内部回声、后方回声）。
1.1.2 数据分析与可视化呈现
乳腺超声筛查能力考核系统软件软件需要实现大量数据的统计分析与可视化呈现，分为四部分功能：图像判读数据输入与可视化呈现、筛查结果（阳性或阴性）判别分析与可视化呈现、筛查对象的分类计数与可视化呈现、筛查对象备查项目录入与可视化呈现。用户每录入一份筛查病例的乳腺超声图像判读分析指标后，即可实时获得该份筛查病例的筛查结果（阳性或阴性）和累计病例数据，直到病例数据累计为1000例时，即到达一场考核的终点。每条病例数据填完后，即可在筛查病例列表中看到该病例的阳性概率P值，若P值大于等于0.5，系统则判定该病例为阳性。每一次考核的筛查病例，最多只能录入1000个，超过1000个不能保存，系统会有相应提示。
1.2 系统软件架构设计
深圳市社区乳腺癌筛查网点医生乳腺超声筛查能力考核系统软件旨在设计一个简单易用，高效安全的线上考核系统。基于微软的ASP.NET平台开发[5-6]，主要编程语言是C#[7-8]和JavaScript[9-10]。系统运行环境为Windows Server 2008 R2，IIS7，SQL Server 2008 R2，及其后续产品。[ADMIN2] 乳腺超声筛查能力考核系统的前端运行环境是 IExplorer 8 及其以上版本，Chrome、Firefox 等流行的浏览器，后台运行环境是 Windows Server 2008 R2、IIS7、.NET Framework 4.0 及其以上版本。
2 主要功能实现
2.1 导航交互界面
交互界面采用流行的界面布局和自主研发的视图引擎，保证系统易于使用，并采用RDC（Remote Procedure Call，远程过程调用）与数据库通讯，保证数据的安全性。[ADMIN3] 乳腺超声筛查能力考核系统是基于 B/S（浏览器/服务器）模式开发的。
交互界面分为5个区域，如图1-图5。第一区域是乳腺超声筛查能力考核系统的考核对象、考核批次、筛查人员类别导航交互界面，为用户确定考核对象、考核批次和筛查人员类别进行导航；第二区域是乳腺超声筛查能力考核系统超声图像识别指标录入导航交互界面，为用户录入超声图像识别的6项分析指标（BIRADS分级（左）、BIRADS分级（右）、病灶形状、病灶边界、内部回声、后方回声）进行选择式录入进行导航；第三区域是乳腺超声筛查能力考核系统超声图像及病例备注项录入导航交互界面，为用户上传每一位病例的4幅超声图像和备注信息项（姓名、身份证号、手机号、超声图像1、超声图像2、超声图像3、超声图像4、诊断医生、诊断医院、诊断日期）进行导航；第四区域是乳腺超声筛查能力考核系统录入病例添加与修改导航交互界面，为用户添加或修改病例记录进行导航；第五区域是乳腺超声筛查能力考核系统查看考核结果导航交互界面，为用户查看累计筛查病例中的阳性例数、阴性例数、阳性率和考核结果进行导航。
图1 乳腺超声筛查能力考核系统考核对象、考核批次、筛查人员类别导航交互界面
图2 乳腺超声筛查能力考核系统超声图像识别指标录入导航交互界面
图3 乳腺超声筛查能力考核系统超声图像及病例备注项录入导航交互界面
图4 乳腺超声筛查能力考核系统录入病例添加与修改导航交互界面
图5 乳腺超声筛查能力考核系统查看考核结果导航交互界面
如图6所示，系统软件根据用户录入的6项超声图像分析指标（BIRADS分级（左）、BIRADS分级（右）、病灶形状、病灶边界、内部回声、后方回声）计算下列筛查结果判别函数[ADMIN5] 值P：
然后按照“P<0.5为筛查结果阴性，P=0.5或P>0.5为筛查结果阳性”的判别准则进行判别。以上筛查结果判别函数值P的计算公式来自本文作者利用超声诊断医生对深圳市1026例乳腺超声筛查对象所做筛查结果构建的关于乳腺超声筛查阳性概率的Logistics回归模型。该模型对实测筛选结果的灵敏度为90.91%，特异度为99.16%，正确率为98.5%。
图6 乳腺超声筛查能力考核系统显示的阳性概率可对乳腺超声筛查结果做出判断
同时，系统软件设定一个筛查批次可容纳的最多病例数为1000，根据深圳市近年来乳腺超声筛查结果，阳性率落入7.2%--8.0%为考核合格，阳性率小于7.2%或大于8.0%为考核不合格，见图5。
3 软件测试
为了验证软件的准确性和可靠性，我们采用完全随机抽样方法，从深圳市妇幼保健信息管理系统乳腺癌筛查信息管理模块随机抽取1000例经乳腺超声筛查技能培训的社区乳腺癌筛查网点医生所做的乳腺超声筛查病例，经深圳市6家社康中心作为测试用户[ADMIN6] 按照乳腺超声筛查能力考核系统的导航界面进行在线测试，测试结果表明，用户对测试病例的数据录入和超声图像上传均比较方便，筛选结果的判别非常快捷[ADMIN7] ，可以做到“输入完毕即现筛查结果”，病例添加与修改均非常便利。
本文从深圳市社区乳腺癌筛查网点医生乳腺超声筛查能力考核的实际需要出发，设计并开发了一款简单易用、快捷便利的应用软件——乳腺超声筛查能力考核系统。经在深圳市6社康中心测试应用，该软件的测试结果令人满意，可以帮助深圳市600家社康中心经过超声技能培训的社区乳腺癌筛查网点医生对深圳市妇女乳腺肿瘤超声筛查图像与数据的在线整理与结果判别，进而对社区乳腺癌筛查网点医生乳腺超声筛查能力进行在线考核。由于该软件具有直接显示筛查结果和对1000例为一批量的筛查对象批量筛查结果进行合格与否的考核作用，故可以增加到深圳市基层卫生家庭医生签约服务的特色服务包进行推广应用。
参考文献：
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