基于知识点树状结构的超声诊断参考系统设计与实现*

2018-12-01傅建群何嘉辉庞熙楹姜惠悦苏洪安

中国医学装备 2018年11期

傅建群何嘉辉庞熙楹姜惠悦苏洪安

超声医师的工作有别于其他影像学医师，需独自检查、独自诊断，基层医院超声医师多数为全科医生，检查范围广泛，任务量大，面对病例情况纷繁复杂，当工作中遇到疑难病、少见病或对检查测量值难以把握时，急需查找相关知识点，而现有的电子书籍、多媒体课件等局限于检索困难，难以定位查找知识点，不易于对知识点内容检索以实现快速、准确定位查找，难以满足超声医师工作时需要[1]。客户机与服务器(client/server，C/S)体系结构的知识点树状结构超声诊断参考系统，能够实现快速查找超声医学知识点内容功能。因此，本研究通过计算机设计基于知识点树状结构的超声诊断参考系统，以提高工作效率和诊断能力。

1 超声诊断参考系统设计与实现

1.1 开发工具

以Microsoft Access软件为开发工具，在Windows操作系统环境开发[2]。Microsoft Access是微软公司推出的基于Windows的桌面关系型数据库管理系统，具有存储和检索数据以及开发软件功能，广泛应用于中小型企业管理等方面。

1.2 知识点查找方法

以《超声医学》(第6版)[3]为依据，参考其他超声医学影像专业书籍，按“腹部超声”、“产科超声”、“浅表超声”、“血管超声”、“心脏超声”和“介入超声”等分类构建系统中知识点目录章节，按树枝状排列，以上述字段为父目录，继之为子目录，子子目录，末端疾病名称即为知识点。知识点内容突出与疾病相关性，包括“简述”、“声像图特点”、“解剖”、“鉴别诊断”、“病因及病理”、“临床表现”和“参考值查询”等，通过计算机编程实现快速检索和定位查找知识点内容。

1.3 系统架构

采用C/S体系结构，其中包括用户界面层，数据访问层[4]。超声医学诊断参考系统总设计结构如图1所示。

图1 系统总体设计结构图

(1)用户界面层。包括：①疾病知识点目录章节建立，能对目录章节中的疾病进行检索，快速定位知识点名称，或根据树枝状目录找到知识点名称；②在用户界面窗口中显示知识点内容，包括“简述”、“声像图特点”、“解剖”、“鉴别诊断”、“病因及病理”、“临床表现”、“参考值查询”、“操作规范”、“参考模板”、“治疗”及“文献”，同时在窗口显示“图片”和“视频”。

(2)数据访问层。为数据库内容，包括数据库文本资料、图库、视频库和文献资料。

(3)权限。根据权限分为一般用户权限和管理者用户权限，用户登录系统自动进入相关界面，一般用户权限仅能查询知识点内容，管理者用户权限能对疾病目录章节进行添加和修改，不断更新和完善知识点内容并进行日常备份。

1.4 知识点查询用户界面层

在知识点查询用户界面，界面层左侧菜单为知识点目录章节名，以树枝状结构动态显示，中间部分为显示窗口，显示知识点内容，包括数据库内文本资料、读取相关知识库内图片、视频及文献资料等内容(如图2所示)。

图2 用户界面层结构示图

(1)目录章节疾病以树枝状结构显示：①调用Access中TREEVIEW控件，实现目录章节以树枝状结构设计，下级目录的数量和层次不受限制；②对知识点目录章节建立检索，达到快速定位查询；③对目录章节进行添加、修改或删除；④根据超声医学所涉及超声专业知识内容、基础医学及疾病临床表现，设置“简述”、“声像图特点”、“解剖”、“鉴别诊断”、“病因及病理”、“临床表现”、“参考值查询”、“操作规范”、“参考模板”及“治疗”等文本模块：通过点击左侧目录章节末端疾病名，知识点内容在主窗口显示；⑤主界面下面为“静态图片”和“动态视频”缩略图，连接固定文件夹内的图片、视频，通过双击图片或视频缩略图，呈现放大的图片和播放的视频。

(2)操作规范。点击其按钮弹出“操作规范窗口”，包括 “检查方法”、“检查内容”、“检查事项”和“适应症”4个文本内容子窗口。

(3)参考模板与病例检索。点击其按钮，弹出模板窗口。Access通过SQL语句调用超声工作站数据库资料，点击其按钮，打开病例检索页面，在超声描述、超声诊断中输入关键词进行“模糊”查找，筛查出超声工作站数据库内相关检查病例。

1.5 数据访问层及扩展

(1)建立超声医学资料库。资料库包括：①文本数据库，即知识点目录章节表、简述、声像图特点、解剖、鉴别诊断、病因病理、临床表现、参考值查询、操作规范、参考模板和治疗；②静态图片和动态视频资料库，在固定文件夹内储存图片、视频；③文献库，收集与疾病相关的文献资料；④多媒体课件库，科室人员自制和收集的相关课件。

(2)扩展部分。在工具栏内建立“标准采图”、“指南”、“超声新动态”和“超声术语”菜单，点击出现对应的窗口。

2 超声诊断参考系统应用效果

2.1 系统应用

(1)在工作中的应用。工作中有疑难问题时，通过目录排序查询、查询栏的模糊词查询，点击知识点疾病名称，显示文字、图片和视频等内容，能及时帮助医师对该疾病的认识，减少误诊，提高诊断水平。其中的操作规范和参考模板同时规范了超声医生操作检查和报告书写，系统设计的对知识点疾病名称点击率统计，使统计数据显示逐步增多。

(2)在教学中的应用。医师工作之余，尤其是年轻医师值班空闲时间通过学习该系统内知识点内容，疾病的典型、非典型图片和视频，并对某些疑难病、少见病在科室内进行教学讲座，极大地丰富了教学内容，提高了教学水平。

2.2 系统应用效果

挖掘超声工作站原始数据用于系统资料的补充[5]。通过添加、修改功能不断累积增加知识库内容，尤其是完善标准采图、指南解读和超声新动态等内容，使其具有扩展性；通过Java+Css方式设置网络页面，利用Ajax技术实现快速网络信息传输，可在院内、院外不同时间、不同地点进行网络化学习。

3 超声诊断参考系统应用优势

3.1 快速检索疑难病症知识点

超声影像学是一门涉及病理生理、解剖等基础医学及内科、外科、妇产科、儿科和神经学科等临床医学与超声图像有机结合的综合性学科，覆盖面广，需要掌握广泛的医学知识和声学知识。基层医院超声医师多数是全科医师，其工作性质有别于其他影像学医生，独自完成操作检测并立即发出诊断报告，当遇到疑难病例、少见病或对检查测量值难以把握时，急需查找相关知识点。当超声医师遇到某些疾病鉴别不清、解剖学上的结构缺失或某些诊断数据的记忆模糊等问题时，在超声工作站内建立综合知识点查询，但由于知识点内容少，其中部分仍以多媒体课件为主，存在知识点检索和查找时费时费力[6]。而超声诊断参考系统的应用，弥补了采用现有电子书籍、CAI课件及屏幕录制的流媒体课件等的局限性，解决了检索困难和难以定位查找知识点、不易于对知识点内容检索以及实现快速、准确定位查找的难题，满足了超声医师的工作需要。

3.2 便于超声影像知识学习

超声医师迫切需要以知识点为切入点，查找疾病的声像图特点、鉴别诊断和临床表现等文字描述以及人体解剖图、超声解剖图和疾病的典型或非典型超声图及视频内容[7-9]。根据超声医生工作中涉及的主要医学知识面，摒弃多媒体中无用的媒体元素，突出与疾病相关的知识内容，建立超声医学诊断参考系统[10]。超声诊断参考系统中将超声医学涉及的所有知识内容分解成数个标准的知识点(积件)存储在超声医学资料库中，按照知识体系切分成短小精悍的微课程课件，实现医生知识的“碎片化”学习，便于超声医生的工作和学习[11-13]。