皮膚深度之旅：診療影像整合系統–一個醫師行醫20年夢想的實現
95/07/11
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許明隆｜
成功大學醫學院附設醫院皮膚部
20年前，在臺大醫院皮膚科的臨床討論會中，常常要從眾多幻燈片中找出所要的資料，當時沒有電腦管理檔案，因此尋找資料是極花時間的。更糟糕的是，報告後幻燈片若未歸定位，日後就很不容易再找到那份資料了，而這些被提出討論的病例，往往都是極重要的。為求有效管理，筆者與吳及時醫師就用dBASE Ⅲ PLUS資料庫軟體環境建立了科內的幻燈片檔案，並把病人的資料做了編號及排序。
資料庫完成後，病人的照片編號可以用任意條件從電腦搜尋到，再到檔案櫃找出所要的幻燈片，以當時的軟硬體條件而言，這已經是個很有效率的管理系統了。但病人就診時，若醫師想立即比較治療前後的照片，就只能請病人稍待，另外請人去找出幻燈片。因此，這個資料庫系統對搜尋的效率雖有改善，卻不能提供即時的輔助。
本文介紹一個新的影像整合系統，這個系統有許多好處，如資料不會發黴，節省成本（底片費、沖洗費、幻燈片夾費、儲存防潮櫃費）、節省時間 （不需等整卷底片照完才沖洗，不用沖洗時間，不用花時間找出或歸回實體幻燈片）、節省空間 （不需儲藏的檔案櫃） 、尋找快速 （電腦立即找出及顯示）等。還建構了一個資源共享的環境，讓醫師能一起討論學習，且立即把討論結果記錄到資料庫中，供所有醫師看診時線上參考使用。
另外，這個整合系統還有很完善的會議記錄功能，所有討論會的資料都可直接存在資料庫中，讓無法與會的同仁，可自行進入系統查閱相關的資料及照片。
系統開發過程
20年前，個人電腦剛開始普及，硬體設備尚在萌芽時期，除效能不足外，圖檔的影像掃描費時很多，電腦處理速度慢，硬碟空間又小，根本不敢奢望把影像全面數位化。
直到10年前，掃描機出現，大容量的MO片／光碟片開始流行，使用者可把幻燈片換成數位的MO片／光碟片來處理。如此一來存取雖較方便，但若檔案大，圖檔再多一點，還是需要存到不同的MO片或光碟片上。而且一旦資料存到不同的光碟片上，使用時要先以人工方式找到這個光碟片才能顯示所要的照片，這與傳統人工找尋實體幻燈片也不過五十步笑百步而已。另外，影像在掃描與存檔時所花的時間，也令有心人為之氣餒。
直到最近這幾年，影像壓縮技術進步，硬碟空間飛躍成長，數位相機品質提升且普及，電腦的運算速度快速增加，視窗環境統一了溝通的介面，網路傳輸頻寬大幅擴增，讓筆者意識到以往使用不便的宿命似乎有了解決的契機。
以下是筆者開發本系統的過程，可分成幾個重要的階段。
相機的選擇與圖檔大小的決定 傳統相機如雅攝佳（Yasica）及美樂達（Minolta），在拍攝皮膚病灶時的彩度及飽和度都有很高的水準，但當時數位相機多半無法符合皮膚科專業的需求，筆者後來發現新力（Sony）DSC F707（大砲鏡頭型相機）的表現，大概可以獲得近9成以上的滿意度。而且數位相機可使日期出現在照片上，也是判斷病情或整理時非常重要的參考資料。
另外照片檔案到底要存多大才夠？這是需要仔細評估的。很多人都以為用未壓縮的bmp格式才能不失真，因此一張圖檔至少要2百萬位元組以上，但儲存空間這麼大，顯示速度就會緩慢，這是相片數位化最致命的障礙。其實以數位相機拍出來的壓縮檔案格式JPG就可以了，不但如此，數位相機競相宣傳的4百萬或5百萬高畫素也不必要，因為照片品質不是決定於畫素有多少，而是相機鏡頭的好壞。至於畫素選用1280 × 960，約120萬畫素，就足夠了。用這樣的方式儲存，每張圖片的大小約在310K位元組左右。
有人會質疑310K位元組圖片的解析度究竟夠不夠發表論文用？其實仔細計算，1280 × 960 洗成一張3 × 5（英寸） 的傳統照片，它的解析度相當於256至320 dpi （dot per inch）的品質（橫向1280∕5=256 dpi，縱向960∕3 = 320 dpi），已可媲美一般印刷稿的品質。再想想一般論文刊載的照片一定小於3 × 5的照片，用1280 × 960畫素除以更小張照片的長寬，其解析度更是大於300 dpi。筆者用這種檔案實際洗出照片，並與光學底片所洗出的照片比較，其效果用肉眼根本分不出來。
經過兩個禮拜的傳統∕數位相機並行試用比較後，成功大學醫學院附設醫院皮膚部內的相片儲存從此改成數位方式，實體幻燈片時代於2004年10月28日正式走入歷史。
把圖檔存在一個硬碟中 成功大學醫學院附設醫院皮膚部17年來病人照片的數量約二、三十萬張，試計算一下空間的需求，（20至30萬張）×（310K位元組∕每張）= 62至93 Giga位元組（GB），而一般電腦標準配備的硬碟一直在提升，估計達200GB位元以上應該指日可待。因此大膽地規劃把所有病人的照片資料數位化且存放在同一個硬碟裡，因為只有這樣，才可能達到一按鍵立即看到病人照片的夢想。
果然近年來技術的發展使得硬碟空間逐步提升到200 GB，甚至500 GB的硬碟都已經出現了。資料從一開始數位化的新照片加上舊照片翻拍，存入系統的已經有5萬張圖片，再加上病人病歷資料，也只不過用了大約30 GB。即使把以前的照片全部數位化後放入這個硬碟，500 GB也應綽綽有餘。這時候，該擔心的只是因資料量太大，致使電腦搜尋時間太久而無法滿足實際需求。
檔案管理程式的自行開發 由於筆者多年來都是用dbase Ⅲ PLUS的軟體在DOS下執行搜尋，畫面不易閱讀，3年前改用資料庫軟體Access來管理，雖然有所改善，但最主要的瓶頸卻是資料庫一旦太大，現成的資料庫軟體都無法負荷。
於是便找了軟體廠商來幫忙，要求使每個畫面的顯示內容，都以臨床的需求－看診當場立即顯示病人所有拍過的照片－為導向。廠商利用資料庫SQL及C# 程式語言，再以病人為搜尋呈現的主體來設計，可排序顯示就診日期，並可連接到當時就診的圖片資料。很幸運地在3個月內就把整個架構建立起來，這對醫師看診實在是莫大的幫助。
於是成功大學醫學院附設醫院皮膚部把17年來所建立的病人資料庫檔案全部轉入新的系統，幾萬筆的資料搜尋起來竟然不需兩秒鐘，就可顯示所有符合條件的病人清單。再從清單點選任一病人，就可顯示他的就診日期清單，再按任一次就診日期，立即顯示當次就診的照片。這個最主要的搜尋顯示功能經過測試證實可行，且執行速度令人滿意後，筆者就意識到這個系統可整合病人的重要資料，是臨床上的一大利器，並且也適合其他臨床科部使用。
主從架構及遠端登入 以往的資料庫（dbase Ⅲ PLUS或Access）都無法上網分享或遠端登入，拜網路傳輸環境逐漸成熟之賜，主從架構（client-server）可讓使用者在遠端登入共同的資料庫，進行搜尋及直接維護系統，這是很大的進步。因為只要在可上網的電腦上安裝執行程式，就可登入到伺服器中使用資料庫。
另外，以往發現資料庫有錯誤時，並不能馬上進行修正，一定要在裝資料庫的那臺電腦上才能進行維護修正的工作。採用主從架構後，同仁在使用中就可隨時進行資料輸入或更新。不但如此，這個系統還有一個網路版程式，方便同仁在異地時也能使用，只要能上網的電腦都可登入這個資料庫讀取所要搜尋的資料。
問題改善及新增功能 架構完成後，在實際使用上還是有許多小問題，因此筆者與科內所有住院醫師共同組成除蟲小組，定期討論改善程式的錯誤或流程的順暢性，並新增部分的功能。例如討論會中病例的選取、排序，討論過的病例的註記，資料單筆或批次的上傳，搜尋功能的提升等等。經過半年的共同努力，總算使程式更令人滿意且更有效率。
結合現有診間電腦系統 在這個系統完成之後，已能直接點選到任何病人的照片，使得臨床病例討論會的功能發揮得淋漓盡致，最後一步就是如何與現有的診間電腦系統結合運作。目標是在診療病人的同時，藉由原診間電腦系統，也能立即啟動這個系統，找到病人的照片資料。
這個步驟看似簡單，但有其實務上的困難。原本醫院的診間系統是封閉型的環境，要互相溝通，是沒什麼把握的事。但經過一番溝通努力後，總算在診間系統的畫面中，多加上一個「看照片」的按鈕。日後，醫師只要選取看診病人，再點選「看照片」，就可直接啟動系統，並自動找到這個病人的照片。但由於看診螢幕只有一個，於是各診間又另外買了一個螢幕及雙螢幕顯示卡，讓圖片在另一螢幕上出現，而不會與診間看診系統搶畫面。除節省了另買一臺電腦的費用及免去診間空間的擁擠外，更省去透過較複雜的程序才能看到照片的麻煩。
系統完成後的心得
這個系統除了是為皮膚科量身訂做外，也適合與皮膚科性質接近的科使用，如整型外科、美容業者、骨科、病理科，或其他外科系如耳鼻喉科等。但對內科系來說，因需要呈現的數據很多，這個系統並不完全適用，不過病史及影像資料仍然可以用這個系統加以整理歸檔。
由於這個系統直接把病人照片呈現在電腦螢幕上，病人的隱私應予維護，因此只能讓擁有帳號密碼的本科醫師登入。而且有畫面告示該內容是供醫師互相學習使用，不得任意公開，甚至會出現使用病人資料時還需徵得看診醫師同意的版權宣告。
從使用者角度去設計
筆者曾接觸過不少與醫學有關的資訊系統，感觸最深的就是，醫學資訊系統一定要由真正看診的醫師領銜建置。單純資訊背景的人雖有電腦軟硬體的專業，但若要設計出有用∕能用∕好用的系統，一定要訴諸專業醫師才有可能。可惜醫師通常業務繁忙，對資訊有概念的也不多，因此不易找到適當的人選。
現在大醫院的任何一個資訊案預算動輒數千萬，但院方大都不是委託給有能力的醫師去主導執行及肩負成敗，而是交給資訊專業的人去負責，只要求每科派個代表去提需求，以為這樣就可以完成。其實這種沒有以使用者為導向的計畫案，通常以失敗了結居多，因為各科代表的資訊背景程度不盡相同，根本無法整合整個系統的方向。
頭腦比電腦重要
自從五四運動以後賽先生（science）崛起，學術界的溝通逐漸走向共通的規格，所有發表的東西好像都需變成SCI的格式才顯得有價值。然而醫學資訊的東西重在實用，發表的成果若硬要用這種框框來限制，並不是很合適。很多醫學資訊雜誌上的文章雖然依樣畫葫蘆，看起來也煞有介事，但成果常常都不會被採用，或者根本不能使用。因為醫學資訊的東西是要花精神在流程的安排及人性化程式的設計上，這是屬於軟體的設計，是腦汁的運作，而不是實質硬體材料的消耗。
現今，重硬體輕軟體的情形仍大行其道。譬如病人爭相要求做高貴的雷射診療，卻不知醫師頭腦的判斷，針對病人的病症採取適當的療法才是有意義的。硬體儀器再高貴，決定結果好壞的還是人腦的判斷力。
本系統備有後續新功能的添增，如註記欄位的縮寫整理欄，病人聯絡電話欄，下次就診叮嚀事項欄，病例系列討論檔案彙整，發表文獻病例紀錄檔，線上維護檔案的設立，病人照片比較的展示功能紀錄檔等，都是使系統更臻完善所需努力的項目。另外若要適用不同科部的需求，或者把它推廣到全院的系統都可使用，則要設計更多新增功能。總而言之，這套系統仍然有許多發展空間，端看使用者的創意應用及設計者如何配合設計修正了。
