浅议医工结合进行内镜影像信息系统研发的模式和意义

　　杨济民 任佳 吕丹

　　四川大学华西医院耳鼻咽喉头颈外科 四川成都 610041

　　摘要：内镜影像信息系统是医院内镜中心日常门诊诊疗工作的一种必备软件，该系统的研发需要进行医工结合，充分发挥医学学科和软件工程学科的交叉融合价值。本文通过一个医工结合联合研发的案例来提炼出一个医工结合进行内镜影像信息系统研发的“五步曲”模式，并就这种模式对于医疗信息化系统研发的指导意义进行探讨。

　　关键词：医工结合 内镜影像 信息系统 研发 模式

　　【中图分类号】R4 【文献标识码】A 【文章编号】2096-1562（2023）01-110-01

　　1. 引言

　　内镜影像信息系统是医院内镜检查科室的必备信息化软件，用于从内镜设备采集影像数据和管理病患信息，并辅助医生进行诊断报告的撰写和打印。国内内镜影像信息系统大多是在20 世纪80 年代到90年代逐渐发展起来的。当前，我国社会进入了数字时代，电子技术迅猛发展，互联网技术彻底改变了人们的生产生活方式，人工智能开始深度应用。在此背景之下，内镜影像信息系统也需要持续的进步和发展。本文在医工结合的原则之下，探讨系统研发的模式和意义。

　　2. 医工结合的概念和背景

　　医工结合即医学与工程技术的结合。随着现代医学向综合化方向发展，医工结合的内涵从医学与工程技术的交叉融合进行了扩展和延伸。广泛意义上的医工结合指围绕医学实际需求，将医学和医学以外的理工科广泛学科范畴进行交叉融合、协同创新的方式[1]。

　　20 世纪70 年代，美国哈佛大学、麻省理工学院等一批世界一流大学通过制定交叉学科政策并建立交叉性研究所，揭开了科研机构着手重视推进医工结合发展的序幕[2]。20 世纪80 年代，中国通过将理工科大学与医科类院校合并以及设立生物医学工程专业而推进了医工结合工作。近年来，医工结合被越来越多的高校列入创建世界一流高校的战略规划中[3]。国家层面，2021 年6 月16 日国家卫生健康委等八部门联合发布了《关于加快推进康复医疗工作发展的意见》[4] 提出优先在部分领域推动医工结合的指导意见。

　　3. 内镜影像信息系统的概述

　　内镜影像信息系统为医院内镜检查相关的业务提供了全方位的信息技术支撑，其使用科室包括胃肠镜、支气管镜、耳鼻喉镜、腹腔镜、宫腔镜、胸腔镜、膀胱镜等内镜检查室以及等级医院的内镜中心。内镜影像信息系统从覆盖规模上分为单机版、科室级和全院级系统。系统的基础功能包括病患登记、图像采集、报告快速编辑和打印、录像和回放、病患信息管理、数据检索查询、数据统计和分析[5]、内镜管理、多屏显示等。随着内镜医疗业务的发展，内镜影像信息系统的功能得到进一步的扩充，增加了内镜消洗追溯、排队呼号、诊后随访管理[6]、移动工作站、3D 影像[7]、AI 人工智能辅助诊断[8]、视频直播[9]、远程诊断等功能。

　　目前市面上内镜影像信息系统的供应厂家较多，但在医院部署使用过程中普遍呈现出几个缺点：一是系统陈旧，多是十年前甚至十五年前研发，影像质量效果差、系统不稳定、用户体验落后；二是脱离临床实际需求，功能使用上和临床的期望有较大的落差；三是未能持续升级，随着技术的发展和临床业务的调整，系统逐渐变得难以适用。基于这些缺点，通过医工结合的方式进行内镜影像信息系统的研发具有现实针对性。

　　4. 医工结合下的系统研发模式

　　2020 年10 月，我科鼻咽喉内镜影像信息系统采用了电子科技大学毕业的盛安医疗团队研发的“盛安内镜影像信息系统V1.0”。该版本属于一个早期版本，在实际使用中同样表现出了一些常见的问题。基于这些问题，盛安医疗研发团队和我科内镜医师医工结合，充分协作，对系统进行了全新的设计和开发，并基于持续改进的原则对系统进行了打磨，目前最新的版本为V5.0.2。整个设计和研发过程是医工结合的典型案例，针对这个典型案例，笔者提炼出了以下基于医工结合进行内镜影像信息系统研发的“五步曲”模式：

　　4.1 建立跨学科的团队协作

　　跨学科团队的充分协作是医工结合的基础。本次研发中，鼻咽喉镜的医师和技师们作为医疗专家团队，为系统研发提出了专家意见，而盛安医疗研发团队作为软件工程技术团队，能很快将医疗专家的指导意见转化为IT 系统的功能，同时两种学科团队保持了高频度的沟通和交流，保证了学科交叉的意义和价值。

　　4.2 从医疗业务实际需求出发

　　从中国医疗内镜发展的历史看，当前内镜诊疗业务依然处于发展初期，针对内镜诊疗的医疗业务尚处于发展和成熟的过程中，流程没有定型，过程没标准化。因此内镜影像信息系统的研发必须紧贴内镜科室的实际需求，从门诊诊疗科室的真实业务出发，发现需求，满足需求，杜绝闭门造车。比如在内镜检查中发现一台内镜主机通常会配套不同分辨率的镜头，呈现出不同大小的影像画面，针对这个问题，医疗研发团队增加了多镜适配功能，解决了因为画面和采图区域不匹配带来的图像问题。

　　4.3 尽早开展临床试用

　　医工结合的研发模式之下，一个功能开发完成后应该尽快投入到临床试用中进行早期验证，确认新功能在设计上符合临床要求并满足使用标准后，再通过一个周期的检验，然后保留该功能；一旦发现新的功能和临床需求存在偏差，应立即进行重新设计并再次验证。以终为始，确保所有的功能都是临床的需求。

　　4.4 持续打磨和优化

　　软件系统在保证功能设计上满足需求外，还应在性能、稳定性、适用性上进行持续的改进，尤其在用户体验上要充分和科室医生进行交流，这种交流可以是语言的交流，也包括IT 团队的跟台观摩，调查科室医生对软件的操作习惯，以便对软件界面的用户交互流程进行打磨。小步快跑，持续优化。

　　4.5 从定制化到产品化

　　医工结合进行内镜影像信息系统的研发是为了最终开发出一款普遍适用的软件产品。这个过程是从科室业务的定制研发开始的，基于定制化的功能进行标准化、产品化。这个过程需要充分吸取医疗专家的专业意见，提炼内镜影像医疗业务的核心工作逻辑，确保核心业务不遗漏，外延业务有依据，谨防IT 团队主观创造功能。

　　以上“五步曲”是经过实践检验的可行模式，可以将医工结合的价值充分发挥出来，并体现到最终的研发成果上，从医疗业务到IT 模型，再到产品化、市场化，组成了医工结合的价值闭环。

　　5. 医工结合对于系统研发的现实意义

　　以上基于“五步曲”模式的医工结合联合研发的事实证明：医工结合可以确保IT 系统和医疗业务的深度结合，防止出现系统和业务脱节的尴尬；可以确保研发出的系统在功能、性能和品质上满足科室的使用要求；可以保证IT 系统满足科室医生对系统使用习惯和用户体验[10] 的要求，防止用户的抗拒心理。因此，医工结合对内镜影像信息系统的研发具有重要的现实意义。

　　6. 结束语

　　本文基于医工结合进行内镜影像信息系统研发的成功实践，提炼出了一种通用的医工结合联合研发的“五步曲”模式。遵循这种模式，可以有效发挥医工结合在医疗信息化系统研发中的价值，促进医疗信息化系统研发的成功率，也在一定程度上促进医疗信息化水平提升。因此这种医工结合联合研发的“五步曲”模式具有一定的现实意义和指导价值。

　　参考文献：

　　[1] 王一镗，田晶. 着力绘制发展我国“医工结合”的蓝图[J]. 中华急诊医学杂志，2014，23（1）：6-7.

　　[2] 顾鸣敏，李培勇. 我国研究型大学医工结合的相撞及对策建议[J]. 医学教育探索，2010，9（5）577-580

　　[3] 谭华，孙丽珍. 高校医工（理）交叉合作问题探究和对策分析[J].科技管理研究，2012，32（14）：161-163，168.

　　[4] 医政医管局. 关于印发加快推进康复医疗工作发展意见的通知. 国卫医发[2021]19 号，2021-06-16.

　　http：//www.nhc.gov.cn/yzygj/s7653pd/202106/c1053bb207f94415aeb8f393b8716b8e.shtml.

　　[5]Hilbert， Martin.Big Data for Development： A Review of Promisesand Challenges[J].Development Policy Review.2016，34（1）.

　　[6] 李生 ， 胡冬发 ， 李森源 ， 等．医院智能随访管理系统设 计与应用 [J]．医学信息学杂志 ， 2017， 38（4）： 24-27

　　[7]Michael K. O’Reilly，Sven Reese，Therese Herlihy，等.Fabricationand assessment of 3D printed anatomical models of the lower limb foranatomical teaching and femoral vessel access training in medicine[J].Anatomical Sciences Education.2016，（1）.71-79.

　　[8] 韩冬，李其，蔡巍，等. 人工智能在医学影像中的研究与 应用[J].大数据，2019，5（01）：39-67

　　[9] 王一春，王国明．流媒体技术在现代网络教学中的应 用[J]．教育信息化，2005，15（6）：71．

　　[10]（美） Jesse James Garrett．用户体验要素—以用户为中心的产品设计 [M]．北京 ：机械工 业出版社，2011．