胰腺癌辅助诊断系统模型的设计与应用

杨铮，李英，冷家骅，曹崑，李晓婷，孙应实

北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所 恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室 a.医学影像科；b.胃肠肿瘤中心外科三病区，北京100142

胰腺癌辅助诊断系统模型的设计与应用

杨铮a，李英a，冷家骅b，曹崑a，李晓婷a，孙应实a

北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所 恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室 a.医学影像科；b.胃肠肿瘤中心外科三病区，北京100142

目的 设计胰腺癌辅助诊断系统模型，旨在提高医生报告书写及阅览速度，并为医生确定胰腺癌手术方案提供可靠依据。方法 使用VBA语言在ACCESS环境下构建胰腺癌辅助诊断模型，模型字段的选取参照美国国家综合癌症网络胰腺癌可切除性评价标准设计。结果 选取4位医生分别进行主观评价测试和模型评价测试，结果是模型评价一致性明显高于主观评价。结论 该模型的应用可以大大提高医生书写报告的效率，并且可以为医生提供可靠的胰腺癌手术辅助方案。

胰腺癌；辅助诊断；放射学信息系统；医院信息系统

引言

胰腺癌是消化系统中恶性程度最高的肿瘤，且在全球范围内呈逐年上升趋势，外科手术是唯一可能治愈胰腺癌患者的手段[1-4]。如何快速、准确判断胰腺癌是否可切除成为当下研究的难点所在[5-7]。

随着医院数字化进程地不断推进，医院各项工作都在向着数字化、自动化方向转变[8-9]，将胰腺癌手术方式的判定系统化、自动化不失为一种有效的尝试。与此同时，科室的个性化需求与医院信息系统（HIS）、放射学信息系统（RIS）、医学影像存储与传输系统（PACS）等无法达到实时同步[10]，而后期的个性化需求定制开发需要一定的时间，从提出新需求到真正投入使用会经历漫长的周期。

本文便是针对上述现状，结合影像科检查工作流程和医生书写报告习惯和经验，尝试一种新的模式。将科室内需求迅速的数据构建成模型，使医生能够尽快体验使用，在得到认可后即可方便的与PACS厂商沟通，进行模块的制作，并与现有系统进行融合。

1 系统模型设计

使用VBA语言在ACCESS环境下构建胰腺癌辅助诊断模型[11]。

1.1 字段内容设计

该模型中涉及字段均参照美国国家综合癌症网络（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）2016版对胰腺癌手术的判定描述[12]。相关评判标准，见表1。

1.2 建立字段表

以胰头/钩突字段表为例，相关条件及属性设置，见表2。

表1 胰腺癌可切除性评价标准

表2 胰头/钩突字段表字段及属性设置

1.3 窗体设计

使用ACCESS中窗体设计向导，将字段表中相关字段添加到窗体中，将所有文本框“更改为”组合框，并在“属性-数据-行来源”中键入相关条件值。建立结构化查询语言（Structured Query Language，SQL）[10]的查询，以将窗体中录入字段保存至相应字段表。

SQL查询语句：

SELECT

[body/tail].ID,[body/tail].condition1,[body/tail]. condition2,[body/tail].condition3,[body/tail].condition4,[body/ tail].condition5,[body/tail].patientID,[body/tail]. condition6,[body/tail].condition7,[body/tail].condition8 FROM [body/tail]；/*将窗体组合框的输入字段与相应字段表中的字段相关联*/

通过命令按钮向导制作界面按钮，保存报告、添加记录、查找记录、交界可切除条件，并在“属性-事件-单击”项与相应宏进行关联。

1.4 宏设计

根据表1中所列条件，将可切除、不可切除涉及条件通过宏程序（Visual Basic For Application，VBA）[10]语句编译为条件判定语句，以胰头/钩突判定条件为例：

If (.condition1 = ‘ 有 ’ Or .condition2 = ‘ ＞ 180’ Or .condition3 = ‘＞180’Or .condition4 = ‘是’ Or .condition5 = ‘是’Or .condition6 = ‘是’)

Then MsgBox “结论：肿瘤为不可切除”

’当condition 1到condition 6中有一条满足条件，既判定肿瘤为不可切除性

ElseIf(.condition2 = ‘0’ And .condition3 = ‘0’ And .condition7 = ‘否’ And .condition8 = ‘否’ And .condition9 =‘否’)

Then MsgBox “结论：肿瘤为可切除”

’当condition2/3/7/8/9全部满足条件时，既判定肿瘤为可切除

Else MsgBox”结论：请完善手术条件或参照交界可切除条件”

’当条件空置、不全或不满足“可切除”、“不可切除”条件时，即判定肿瘤为交界可切除

End If

2 系统模型测试

回顾性检索并分析本院2014年1月～2016年6月所有病理证实的胰腺癌病例的治疗前CT图像，最终45例患者（病例组1）纳入研究。记录的所有病例经多学科讨论后实际决策和/或手术探查结果。

使用SPSS统计软件，采用组间相关系数（Intra-class Correlation Coef fi cient，ICC）分析，4位评价者主观评价和使用模型评价间的一致性、4位评价者主观评价间的一致性和4位评价者使用模型评价间的一致性。采用Kappa系数评价4位评价者主观评价和使用模型评价的一致性。评价标准：ICC/kappa值≤0.2，不一致；0.21～0.4，一致性较差；0.41～0.60，中度一致；0.61～0.80，一致性较好；0.81～1.0，一致性非常好。

3 结果

3.1 报告书写判定界面

以胰头/钩突报告界面，见图1～3。

图1 胰头/钩突报告书写/判断界面

图2 “肿瘤为可切除”判定结果界面

图3 “肿瘤为不可切除”判定结果界面

3.2 系统模型评价

所有病例不同评价者，主观评价与模型评价结果的一致性，见表3。4位评价者主观评价的一致性：ICC=0.569（95%CI，0.426～0.704），P＜0.01，中度一致；4位评价者模型评价的一致性：ICC=0.687（95%CI，0.565～0.794），P＜0.01，一致性较好。使用模型评价后结果的一致性有所提高。

表3 主观评判与模型评判结果的一致性评价 (病例组1，例)

其中19例为肝脏多发/弥漫转移，4位评价者对肿瘤不可切除无争议，将这19例排除后，针对其余26例（病例组2）进行再次评价，不同评价者主观评价与模型评价结果的一致性，见表4。4位评价者主观评价的一致性：ICC=-0.074（95%CI，-0.181～0.109），P=0.811，结果不一致。4位评价者模型评价的一致性：ICC=0.355（95%CI，0.159～0.579），P＜0.001，一致性较差。使用模型评价后结果的一致性有较大提高。

表4 主观评判与模型评判结果的一致性评价 (病例组2，例)

4 讨论

随着医疗领域信息化的不断推进，数据的有效性越来越得到重视[13]，有研究显示，对于同一含义的描述，有诸多术语存在[14]，而这就对阅览报告的医生造成很大困扰。就胰腺癌可切除性标准来讲，要求所有相关医师掌握胰腺癌可切除性标准有一定的难度，因为该标准较为复杂，涉及7支动脉、4支静脉及远处转移，且对不同血管侵犯角度包括0°、≤180°和＞180°三种情况。而且随着外科技术的进展不断更新，即使是胰腺外科医生，也需要花费时间了解到更新的信息并学习和掌握，其他相关医生，如内科医生、放疗医生和放射科医生知识更新更加滞后和困难。

通过实际评价，我们发现对于资历较深的相关专业领域的医生来说，主观评价与模型评价结果几乎无差异，而对年资尚浅的医生来说，使用模型能够快速有效地指导他（她）们完成标准化的报告并得出符合规范的肿瘤是否可切除的结论， 而无需花费时间做专门学习该标准；另外一方面，NCCN中对于胰腺癌可切除性的判断标准会有不定期的更新，即使是那些资历较深的医生也不一定能够第一时间了解和掌握，使用模型只需要对报告模板的内容和判定条件进行及时更新就可以实现按照最新规范来评价。

系统模型测试结果显示，使用模型评价后结果的一致性有所提高，尤其是在有争议的病例组2中，一致性得到显著提升。而针对影像评价结果与临床实际结果不一致的病例，经查阅病例信息，发现这些误判多由观察扫描范围以外的骨、肺等处的远处转移所致。由于这些局限，医生通过CT对腹膜转移、肝脏微转移及其他远处转移的可能出现漏诊，从而导致最终判断结果的失误[15]。

不可否认的是，该系统也有自身的局限性，既无法与院内HIS、PACS、RIS等系统对接，但该系统仍有其优势—低成本、易编辑、周期短；在试用过程中可根据使用人群的习惯及时做出调整，当该系统制作、使用成熟后即可与HIS/RIS厂商合作，进行模块的制作、融合。在现有模型的基础上，减少了大量的沟通环节，节约了大量的人力物力成本，制作周期也大大缩短。在实际工作中我们也确实发现医生与工程师无法有效的沟通，而这种模式为医院信息化推进又打开一条新的思路，为医生、工程师之间的沟通搭起一座桥梁[16-17]。

5 结论

该系统模型测试结果充分显示，该系统可以有效的规范胰腺癌报告相关用语，并对患者手术方案做出合理的预判，给临床医生提供重要的参考。

致谢

感谢本科室技师长马亚光、赵红梅，医生魏义圆，在模型制作、测试过程中给予的指导性建议及帮助，感谢泰安市肿瘤防治院影像科医生杜迎节，吉林国文医院影像科院影像科医生杨志红，在模型测试过程中给予的帮助，在此致以诚挚地感谢。

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本文编辑 韩淑英

Design and Application of Computer-Aided Diagnosis System Model for Pancreatic Adenocarcinoma

Y A N G Z h e n ga, L I Y i n ga, L E N G J i a-h u ab, C A O K u na, L I X i a o-t i n ga, S U N Y i n g-s h ia

a.Department of Radiology; b.Department of GI Cancer Center Surgery Unit III, Key laboratory of Carcinogenesis and Translational Research (Ministry of Education/ Beijing), Peking University Cancer Hospital & Institute, Beijing 100142, China

O b j e c t i v e In order to improve the speed of writing and reading reports and provide a reliable reference for doctors to determine the surgical plan of pancreatic adenocarcinoma, this paper aimed to design a computer-aided diagnostic model for pancreatic adenocarcinoma. Me t h o d s The model was developed by using VBA language in the Access environment. The selection of fields in the model referred to the criteria for respectability of pancreatic cancer from National comprehensive Cancer Network. R e s u l t s Subjective evaluation and model evaluation were estimated separately by four doctors. The results shown that the consistency of model evaluation is obviously higher than subjective evaluation. C o n c l u s i o n The model could greatly improve the ef fi ciency of writing report and provide a reliable surgical plan of pancreatic adenocarcinoma for doctors.

pancreatic adenocarcinoma; computer-aided diagnosis; radiology information system; hospital information system

TP311.52

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.07.031

1674-1633(2017)07-0113-04

2017-02-07

2017-03-07

孙应实，教授，主要研究方向为医学影像、肿瘤诊断。

通讯作者邮箱：sys@bjcancer.org