如果能对社区场景的主要使用者如全科医生/家庭医生做进一步的培训,超声也对能一些慢性疾病(例如慢性阻塞性肺炎、糖尿病引起的下肢血管病变、退行性骨关节炎等)做定期的病情监测,这部分的发展空间是很大的。表1总结了DXR、CT和超声三种影像模态在院前筛查中的主要应用领域、场景及技术经济特点,包括了三者在敏感度与特异度、部署广泛性、成本与运作方面的差别。其中敏感度在统计学上指实际为阳性的样本中,被判断为阳性的比例;特异度指实际为阴性的样本中,被判断为阴性的比例。
DXR、CT与超声在院前筛查中的应用领域、场景与技术经济特点
院前远程超声智能筛查。 与DXR与CT相比,超声具有安全、无辐射、可多次重复检查的特点,而且对软组织和局部血管的分辨率较DXR甚至CT平扫来的高,其典型的院前筛查应用于(但不局限于)以下几个重点领域:
1、 乳腺癌筛查 。 乳腺癌是中国女性发病率最高的恶性肿瘤,随着生活方式的变化,年轻患者比例近年来逐步升高,城镇化趋势明显。对乳腺癌的早期筛查已被列入政府的健康中国行动的“两癌”筛查惠民工程之中。根据2018年由国家癌症中心发布的《中国乳腺癌筛查与早诊早治指南》,由于中国女性的生理特征以及乳腺癌发病情况均与欧美国家存在一定的差异,超声结合X线钼靶检查更适合于中国女性乳腺癌筛查。另外考虑到在中国超声使用非常广泛,普及度很高,乳腺超声已经成为乳腺癌早筛的首选方式。
2、 甲状腺结节筛查 。 根据2018年的数字,甲状腺癌的发病率在中国女性的癌症发病率中居第四,在中国男性的癌症发病率中居第七。甲状腺癌起始于甲状腺结节,通常在碘摄入充足的地区,通过常规的颈部触诊,发现甲状腺结节的概率约为5%,并且与年龄和性别呈现明显的相关性。然而近年来,临床医生发现,在上述人群中还有约高达68%的人是甲状腺结节的潜在患者,但由于无症状与结节较小,常规的触诊无法判断,大多数人则是在做与甲状腺无关的影像检查时“被偶然发现”。
在所有甲状腺结节患者中,约有10%的人群有转变为恶性肿瘤的风险。超声检查操作简便、无创而廉价,可检出甲状腺内直径>3 mm 的微小结节,清晰地显示其边界、形态及内部结构等信息,是甲状腺最常用且首选的影像学检查方法。随着人们健康意识的提高,超声被大量用于甲状腺结节的筛查,除了各级医院,民营体检中心也大量开展此业务。不过与被业界一致公认的超声乳腺癌筛查的价值相比,专业医学组织并不推荐在无症状无高危因素的成人中进行甲状腺癌筛查。
3、 颈动脉斑块筛查 。 颈动脉斑块是颈动脉粥样硬化的表现,在形态上表现为颈动脉内壁斑块形成,血管变的狭窄,血流变慢等等,目前认为与老年人缺血性脑卒中的发生密切相关,是导致脑中风的“隐形杀手”。其引起缺血性脑卒中的机制可能为斑块增大致颈动脉管径狭窄引起颅内低灌注及斑块脱落形成栓子,导致颅内动脉栓塞。同样超声检查以其简便、无创、经济、实时等优点,是临床上颈动脉狭窄的筛查与进一步形态学评估的首选影像学方法。
另一方面,血管狭窄这一经典的风险因素只是一种表象,斑块破裂脱落才是造成下游栓塞而发病的主要根源。如何筛查出易损斑块,并采用干预性治疗才是预防卒中的关键。在这个方面,超声同样可以起到作用,可以根据三个方面的超声结果:即斑块的形态学(形态规则与否)、斑块的声波特征(均质等回声、均质低回声或强回声)与血管狭窄程度来综合评估斑块的超声易损性。
这三种超声检查,基本都属于浅表部位的扫查,目标相对容易暴露,操作起来相对难度不大。除了作为二三级医院的常规项目,这些检查在社康中心、乡镇卫生院以及民营体检中心也普遍开展。鉴于现阶段基层医疗机构与民营体检中心的超声医师/技师的实际水平与经验,相当多的此检查存在“能扫到,但扫不准或者扫不全;能扫准扫全,但是难以判定”的问题;另一个方面,让二、三级医院的超声医师大量从事这些总体阳性率较低的超声筛查工作,从专业人才利用与卫生经济学的角度讲是不划算的。
利用远程超声并借助AI自动识别与判读功能,适当依靠上级医院的技术力量来完成此类筛查是一个非常适合的应用场景。基于此类检查并不具有时间上的急迫性同时考虑到成本因素,非实时性的远程超声诊断是一个适合大部分情况的方案。在这种情况下,基层医疗机构的超声医师/技师主要任务就是做扫查,按照临床指南把诊断所需的切面扫到并保存,有需要的话存一些扫查视频,扫查结束后将所存的病历与超声影像记录上载去远程超声系统,触发一个AI自动识别与判读的申请并同时提交一个远程诊断申请(如果扫查人员是技师,因为没有诊断权,提交诊断申请;如果扫查人员是医师,也可以提交自己的诊断同时加一个复核申)。上级医院的超声医师收到远程诊断或者复核申请后,可以在规定的提交时间内根据自己的日程安排在远程超声系统上查看病例资料,参考AI的分析与提示,并提交诊断报告或者复核报告。
5G远程超声在筛查场景下的网络性能需求 。 5G网络拥有10倍于4G的峰值速率及毫秒级的时延, 基于5G网络技术的远程超声会诊,可满足在移动环境下实现高分辨率超声影像数据与高清音视频实时会诊画面的实时同步传输,为患者完成病历分析、超声影像诊断、视频远程会诊等流程,进一步确定具体治疗方案。远程超声技术可应用于产科及心内科、院前急救、多学科远程会诊、偏远地区和农村患者的远程诊断等场景。
在远程超声会诊应用中,影响超声图像质量的参数主要由对比灵敏度、画面分辨率、噪声及对比清晰度等参数来衡量。超声科医生需要根据图像清晰度、图像均匀性、超声切面标准型、彩色血流显示情况、脏器探测深度等标准来进行专业诊断,在进行凸阵、线阵及相控阵探头的超声诊断中,高质量的超声图像画面具有很重要的意义。医生需要鉴别软组织类型及血管内血流状态的不同,画面的对比清晰度越高,像素数越多,图像就越清晰,层次感越强,细节信息越丰富,图像越细腻柔和,超声图像的分辨率与显示电路的灰阶是其中很重要的两个因素。医院常用超声终端图像分辨率大小有640X480, 800X600,1280X1024等几种,多采用256级灰阶显示,图像帧率范围每秒在15~75帧之间。在远程超声会诊实际应用中,太高的帧率会对网络带宽资源消耗巨大,所以一般会选择每秒25帧,即可实现远程超声会诊的流畅体验。