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基于人工智能技术的肺部CT扫描在肺结节筛查中的应用分析
摘要:目的:分析基于人工智能技术的肺部CT扫描在肺结节筛查中的应用价值。方法:选取2021年1月至2022年1月收治的130例肺部CT扫描患者,分别采用人工智能技术和专业医生进行诊断。以病理检查为金标准,比较两种方法的诊断效果。结果:130例患者中,经病理检查确诊169例,其中恶性95例,良性74例。AI诊断肺良恶性结节的敏感性、特异性、准确性、误诊率、漏诊率、阳性预测值和阴性预测值分别为96.84%、91.89%、94.67%、8.11%、3.16%、93.88%和95.77%;医生手工诊断肺结节的敏感性、特异性、准确性、误诊率、漏诊率、阳性预测值和阴性预测值分别为95.79%、94.59%、95.27%、5.41%、4.21%、95.79%和94.59%。130例患者经病理检查共发现575个真阳性结节。AI诊断的检出率、漏诊率和误诊率分别为96.35%、3.65%和49.83%;医师手工诊断的检出率、漏诊率和误诊率分别为45.91%、54.09%和0.86%;人工智能诊断的检出率显著高于医师手动诊断,漏诊率显著低于医师手动诊断。然而,医生手动诊断的误诊率明显低于人工智能诊断。结论:人工智能对肺结节的筛查效果良好,良恶性鉴别率高,但对结节的诊断假阳性率高,具有一定的临床应用价值。
关键词:人工智能技术;肺部CT扫描;肺结节筛查;应用
1资料与方法
1.1一般资料
选取本院2021年1月—2022年1月收治的130例行肺部CT扫描患者的临床资料,其中男78例,女52例;就诊时年龄38~87岁,平均年龄(62.70±12.21)岁。
1.2方法
CT检查:使用美国GE750宝石能谱CT进行肺部CT检查,患者取俯卧位、从胸廓至肺底部进行扫描,扫描采用螺旋扫描,管电压120kV,层间隔5mm,层厚0.625mm,螺距0.85,图像矩阵512×512,采用两种方法对CT图像进行回顾性分析。
AI技术:采用AI技术(锐影肺结节智能辅助筛查系统)对肺结节进行分析,并分析肺结节的检查情况。将130例肺结节患者术前的胸部低剂量CT图像导入AI分析软件中,由软件自动识别并标记肺结节。
医师人工:采用双盲法,由两位以上具有丰富经验的影像科医生进行影像学分析,当出现意见不一致时,由第三位医生进行分析,当三者意见均不一致时,以最高资历影像学医生为主。记录每个结节的最大直径、密度。根据最大直径将肺结节分为<5mm、5~10mm、>10~20mm、>20~30mm,根据结节密度不同将其分为实性结节、磨玻璃结节、部分实性结节。
1.3统计学方法
采用SPSS22.0软件分析数据,计数资料以n(%)表示,比较采用χ2检验或精确概率法;计量资料以x±s表示;使用Kappa值评估一致性,0.81~1.00完全一致,0.61~0.80基本一致,0.41~0.60中等一致,0.21~0.40一般一致,0.00~0.20轻度一致;P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1AI和人工诊断肺结节良恶性价值
130例患者中共经病理学检测诊断出169个病灶,其中95个为恶性,74个为良性。其中AI诊断出98个恶性,71个良性;人工诊断出95个恶性,74个良性。
2.2AI和人工诊断真阳性结节情况
病理学检测共发现575个真阳性结节,AI诊断的检出率明显高于医师人工诊断,漏诊率明显低于医师人工诊断,但医师人工诊断的误诊率明显低于AI诊断。
3讨论
CT在良恶性肿瘤诊断中有良好应用价值,尤其是在肺癌的早期筛查中。胸部CT是一种常用的检查方法,可以根据不同征象准确判断肺结节的良恶性。不规则形态、磨玻璃影、边缘棘突征、毛刺征等是判断肺结节良恶性的重要依据。这些征象可以通过CT扫描来观察和判断。随着人工智能技术的发展,基于AI技术和专业医师的CT扫描诊断良恶性肺结节的准确率分别为95.36%和96.03%,有望将人工判断中的误诊率降至最低。CT扫描对肺结节定性诊断价值较高,可以帮助医生准确判断肺结节的良恶性,并指导后续治疗方案的制定。然而,体积较小的肺结节临床筛查难度较大。这是因为这些小的结节可能难以被发现,需要采用更加敏感的检测方法,如低剂量CT等。此外,小结节的良恶性判断也更加困难,需要更加精细的CT图像分析和病理学检测。
本研究发现,人工智能诊断的检出率显著高于医生手动诊断(96.35%vs45.91%,P<0.05),漏诊率显著低于医生手动诊断的检出比率(3.65%vs54.09%,P<0.05)。这表明与人工智能相比,手动诊断容易漏诊,主要与特殊部位的小病灶和结节有关。小病变和特殊部位的病变在人工观察中很容易被忽视,导致误诊和漏诊。人工智能可以有效地标记小病变,减少漏诊。同时,医生手工诊断的误诊率明显低于人工智能诊断(0.86%vs49.83%,P<0.05),人工智能诊断结节的阈值过低。虽然可以诊断出小的病变,但很容易将局部血管交叉相对完整的区域视为结节,导致假阳性率很高。为了提高诊断成像的准确性,成像医生需要进行复查以提高准确性,这也增加了工作量。与人工智能诊断相比,医生的手动诊断可以进一步诊断一些良性结节,如错构瘤和结核瘤。这是因为医生不仅可以详细分析患者结节的大小、密度、位置、临床数据和实验室研究,还可以综合分析其他诊断结果,这是人工智能辅助诊断无法实现的。因此,人工智能软件在诊断肺结节方面存在一定的误差。目前,诊断成像报告不能单独发布,需要进一步的手动审查。
结论
综上所述,基于AI技术CT扫描对肺结节诊断价值较高,真阳性结节检出率较高,漏诊率低,但误诊率较高,临床可进一步设置判断参数,以降低误诊率。
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