基于圖像質量評估的醫院超聲診斷儀報廢申請評價方法研究

張曉峰，路鶴晴，嚴浩

同濟大學附屬第一婦嬰保健院 設備科，上海 201204

引言

超聲診斷儀是婦產科醫院主要影響診斷設備之一。自國家“二胎”政策開放以來，我院分娩量連續兩年居于全國首位，每年分娩量達三萬以上。這是我院的責任，也是全院員工共同努力獲得的榮耀，同時這更是對我院醫療設備的一種考驗，雖然我們經受住了這波考驗的沖擊，但是對醫療設備也造成了大量損耗，首當其沖的就是作為主要影像診斷設備的超聲診斷儀。面對使用部門的超聲診斷儀報廢申請，我們需要嚴謹對待，以比較合理的方法做出報廢申請評價，讓超聲診斷儀的報廢更加合理化，同時也彌補超聲診斷儀報廢申請評價方法的不足。超聲診斷儀作為醫院較大型的醫療設備，報廢管理是非常重要的，也是目前醫院管理領域相對薄弱的環節[1-3]。

1 報廢申請評價方法的總體框架

超聲診斷儀資產價值昂貴，高端機甚至達到幾百萬元，其報廢申請評價方法更應該合理化。報廢申請評價方法是通過頭腦風暴和德爾菲專家咨詢法，建立三個一級評價指標和十二個二級評價指標及相應的指標權重，并利用本研究驗證評價過程。一級評價指標是對設備運行狀況、圖像質量檢測、臨床應用三個層面進行評價。二級評價指標中設備運行層面，共有3 個指標，分別為設備主機和附件外觀齊全度、開機運行效率、設備已用年限，按重要性賦予相應的權重分值。圖像質量層面，共有6 個指標，分別為

圖像處理電路、最大探測深度、深度分辨力、幾何誤差、盲區、囊性病灶誤差，按照醫用超聲診斷儀超聲源檢定規程評價實施。臨床應用層面，共有3 個指標，分別是圖像處理軟件、操作便宜性、超聲探頭采集顯示圖像。報廢申請評價方法中評價指標及對應權重分值，見表1。

表1 超聲診斷儀報廢申請評價方法中評價指標及對應權重分值

超聲診斷儀報廢申請評價總分＜60 時，為通過報廢申請，建議更新；評價總分在60～80 分之間，建議科室繼續使用，但必須告知使用科室可能影響超聲影像診斷質量；評價總分＞80 分，不通過報廢申請，請科室繼續使用，整機質量滿足診斷需求。

2 設備運行層面

2.1 外觀齊全度

外觀齊全度是反映超聲診斷儀設備整體質量的指標，涵蓋設備外觀、主機、控制面板、顯示器及附件、超聲探頭，設備電源線、狀態指示功能、所有必備的標簽、部分便攜式設備的蓄電池等，檢查有無老化、褪色、破損、丟失、或存在異物、正常充放電等。

2.2 運行效率性

運行效率性是反映設備日常使用質量的指標，涵蓋設備開關機耗時、轉運機動性、數據存取、圖像傳輸、報告打印等。

2.3 設備已用年限

設備已用年限是反映設備老化程度的指標，設備隨著使用，每年逐漸老化，我們根據使用年限設定了評價權重。使用年限為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 年以及10 年以上的設備，其權重分值分別設置為20%、18%、16%、14%、12%、10%、8%、6%、4%、2%、0。

3 圖像質量層面

3.1 圖像處理電路

超聲診斷儀但隨著使用年限增加，其圖像質量會下降，圖像失真情況也會較嚴重[4]。對超聲診斷儀的圖像質量做出評價，先取下超聲診斷儀上的探頭，將主機控制面板上的局部增益調至最大位置。再調節總增益至最大位置，如飛利浦超聲診斷儀設備還可以調節GPR 旋鈕，查看超聲屏幕上的顯示區域是否隨著增益加大出現細膩圖像且噪聲加大的情況，若存在這種情況，說明診斷儀主機圖像處理電路良好[5]。

3.2 醫用超聲診斷儀超聲源評價

按照超聲診斷儀電路構成原理可知，超聲診斷儀圖像信息獲得來源主要包括兩個部分，一是來源于主機，二是來源于探頭，即超聲源[6]。因此，超聲圖像質量評價還涉及醫用超聲診斷儀超聲源的評價。

評價專用工具為ATS 549-超聲綜合性能檢測模體（進口）。評價時所用標準JJG 639-1998《醫用超聲診斷儀超聲源檢定規程》的A 檔探頭類型，其評價方法，見表2。規定檢測項目合格得到對應權重分值，不合格不得分。

表2 醫用超聲診斷儀超聲源評價方法

3.3 評價項目內容

分辨力，軸向分辨力指沿聲束軸線方向，能夠肉眼分辨出的2 個回波目標間的最小距離。檢定時，探頭對準體模靶群，降低總增益，根據靶群所在深度調節增益，降低亮度，保持較高的對比度，聚焦于被檢靶群所在深度[7]。軸向分辨力無法識別，中間有明顯暗區，見圖1。

圖1 軸向分辨力評價圖

盲區，指能夠肉眼識別的距離探頭表面最近的回波目標深度。該參數主要受超聲放大器的特性影響[8]。

幾何位置誤差，指圖像顯示目標的尺寸或距離與測量實際值之間的誤差值，也可認為是測量體內病灶尺寸的準確性。囊性病灶形變，存在偽影，見圖2。影響幾何位置誤差的因素有聲速設定及掃描規律形式等[9]。其計算公式為：

幾何位置誤差=（測量值-實際值）/實際值×100% (1)

圖2 囊性病灶評價圖

4 臨床應用層面

超聲診斷儀臨床應用質量，主要體現在科室操作人員對設備使用的滿意度，評估方法需要至少十年以上的B 超師對設備應用質量做出評價，同時必須要收集至少三名以上B 超師的評價結果，將均值計算值作為評判依據。

圖像處理軟件反映的是臨床操作者對超聲圖像處理軟件的滿意度指標，涵蓋軟件設計布局、區域顯示、常用設置、模式設置、圖像顆粒狀、組織結構、圖像分辨力、探測深度、圖像噪聲、三維成像等。

操作便宜性反映的是臨床操作者對超聲日常操作的滿意度指標，涵蓋探頭切換、模式切換、各按鍵功能、軌跡球、顯示轉換、報告打印操作、數據存導清理、日常一級保養等。

超聲探頭采集圖像反映的是臨床操作者對各配置超聲探頭采集圖像的滿意度指標，涵蓋探頭探測深度、橫縱向分辨力、盲區、組織結構、輪廓、圖像暗區等。

圖像處理軟件、操作便宜性、超聲探頭采集圖像滿意度按五個程度評價，權重分值分別為非常滿意10 分，滿意8 分，一般6 分，不滿意4 分以及極不滿意2 分。

5 評價結果匯總

整理超聲診斷儀三個層面的評價權重值，得出超聲診斷儀報廢申請評價匯總表。表3 為我院一次開展實施的超聲診斷儀設備的評價匯總結果，表內可見一臺設備雖然使用年限只有6 年，但是評價分值已經很低，經調查該臺設備為門診超聲科使用，日常檢查使用體量大，相應設備損耗大，又因設備環境比較潮濕對電路板損耗也相對更加嚴重，按照這個報廢申請評價方法，可以作為允許這臺設備報廢申請的依據。

相較以往的使用年限為主要報廢依據的方法，本研究方法有憑有據更具備說服力。以表4 中第5 臺設備為例，從評價結果可知，將這臺超聲診斷儀的探頭做相應維修或者換新，設備可以繼續服役至少一年。探頭與檢測體膜合計成本不超過15 萬，以一臺超聲診斷儀200 萬算，可以極大節省醫院自籌資金和采購成本。檢測體膜還能用于裝機驗收，年度檢測，設備修后檢測等多處使用。同時也提升了臨床醫學工程師的管理水平，加強了和一線工作者之間的溝通。

6 多元化評估方式

6.1 聯合評估法

為使報廢申請評估更具備說服性，有時候可以增加更多維度，多方面聯合的報廢評估方法[10-11]。如圖3 超聲探頭檢測儀，可以檢查超聲探頭靈敏度及電纜電容測試。圖4 為某一根腹部探頭檢測結果，如圖可見該探頭有三處通道靈敏度差，圖中綠線以上表示通道靈敏度良好，黃線為基本可同，紅線以下為無法使用。同時，通過電纜電容測試，驗證得出該三處通道故障，圖中藍線上下區域內為電纜電容測試合格區間。

圖3 超聲探頭檢測儀

6.2 效益效率評估法

此類報廢評估方法，是評估臨床科室是否有合理的申購置換能力，報廢評估結果可以輔助決定超聲診斷儀是維修繼續使用，還是報廢不建議購買，或者是從其他科室調配舊機器，暫時不給予購置新設備。方法是通過對使用科室的超聲診斷儀的使用效率和設備效益分析角度入手，評估科室日常業務量及創收能力。臨床科室超聲診斷儀設備效益效率分析圖，見圖5。

表3 超聲診斷儀報廢申請評價匯總表

圖4 超聲探頭靈敏度和電纜電容測試

圖5 臨床科室超聲診斷儀設備效益效率分析圖

圖5 中橫向直線反映的是臨床科室的平均效益成本比，縱向直線為平均使用效率，直線交叉將圖形劃分為ABCD四個象限。A 象限使用效率低，但效益成本比高。B 象限使用效率和效益成本比雙贏。C 象限使用效率和效益成本比雙虧。D 象限使用效率高，但效益成本比較低。因此，如果是屬于B 象限的臨床科室要申請報廢設備，其報廢申請獲批的概率更大，領導會偏向收益更好的科室，擇優先通過報廢申請，此類報廢申請評價方法效果可見一斑。

7 討論

7.1 影響因素

目前超聲成像質量檢測，主要依據檢測人員操作設備對仿組織模塊成像，采用人眼判斷成像質量的檢測方式，無法量化性的判斷，容易導致操作方法的不規范，檢測的重現性難以保障，同時也無溯源性。比如分辨力的判斷，如何判斷兩靶點分開，需要以人眼視覺特性為判斷依據，對評判的標準做出規定。

從超聲診斷儀在臨床上的應用也可以驗證這個問題，豐富經驗的操作者能準確判斷被檢查者的身體情況，新手不熟練的操作手法容易對看到的偽像做出錯誤判斷[12-14]。

7.2 人員因素

評估方法，還有較多融合工作要做，需要建立一個專業技術隊伍。實施的人員包括有超聲檢測方面專家、資深臨床工作操作者、臨床應用工程師、設備管理人員，實施人員需熟練操作設備進行規范化的檢測，能夠操作超聲診斷儀，具備基礎的超聲診斷儀應用能力[15-16]。