人工智能識別軟件輔助閱片在胸部CT肺結節檢出中的應用價值

趙超

靜海區醫院影像科CT室 (天津 301600)

肺癌是目前發病率以及病死率增長最快的一種惡性腫瘤，對人們的健康以及生命安全造成了嚴重的威脅[1]。據調查顯示，我國每年死于肺癌的人數約為50余萬，且未來還可能進一步增加[2]。因此，對于肺癌的早期檢查和診斷就顯得尤為重要。近年來，人工智能技術在醫學領域，尤其是醫學影像學領域的應用研究逐漸深入，應用人工智能技術對CT圖像進行初篩，并標記可疑病變，有助于減少診斷醫師的工作量，并提高診斷準確率[2-3]。本研究旨在探討肺結節人工智能識別系統在胸部CT肺結節檢出中的應用價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2016年1月至2019年6月我院有病理診斷結果或隨訪結果的280例肺結節患者的CT檢查資料，抽取的數據資料均包含有病理檢查結果或隨訪2年以上的肺部結節。所有患者為胸部單發或多發性肺結節，肺結節直徑≤2 cm，排除合并彌漫性轉移、間質性肺病、肺炎、肺纖維化、肺水腫以及具有運動偽影的CT圖像。其中，男167例，女113例；年齡33～78歲，平均(55.93±10.27)歲。

1.2 CT檢查方法

采用美國GE Discovery HD 750 64層螺旋CT進行常規胸部掃描。患者取仰臥位，深吸氣后在屏氣狀態下掃描，掃描范圍包括胸廓入口至肋膈以下包括腎上腺的范圍。常規掃描參數為：管電壓120 kV，管電流150 mAs，層厚5.0 mm，層距5.0 mm，矩陣512×512；完成掃描后，利用自帶軟件進行0.625 mm薄層重建。

1.3 閱片方法

(1)醫師閱片：由3名具有5年以上工作經驗的放射科醫師共同完成閱片，對肺結節大小、形態、位置、內部結構、密度、邊緣情況進行觀察，并給出診斷報告。(2)人工智能識別軟件輔助閱片：利用神州德信醫學成像技術公司提供的基于深度學習模型的人工智能軟件輔助閱片，將胸部CT原始數據傳輸至人工智能工作站，由系統自行對肺結節標識和標記，由以上3名醫師共同對人工智能軟件輔助標記的結節進行篩選后確認肺結節，并給出診斷報告。

1.4 統計學分析

采用SPSS 22.0統計軟件進行數據分析，計數資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩種閱片方式對不同性質的肺結節檢出率比較

經手術病理或2年以上的隨訪記錄證實，280例患者共有769個結節，其中實性結節531個，磨玻璃樣結節238個；直徑<0.5 cm的結節共有473個，直徑0.5～2.0 cm的結節共有296個。人工智能軟件輔助閱片與醫師閱片對磨玻璃樣結節檢出率比較，差異無統計學意義(P>0.05)；人工智能軟件輔助閱片對實性結節及結節總檢出率顯著高于醫師閱片(P<0.05)，見表1。

2.2 兩種閱片方式對不同直徑肺結節的檢出率比較

人工智能軟件輔助閱片與醫師閱片對直徑0.5～2.0 cm結節的檢出率比較，差異無統計學意義(P>0.05)；人工智能軟件輔助閱片對直徑<0.5 cm結節的檢出率明顯高于醫師閱片(P<0.05)，見表2。

3 討論

肺癌是世界范圍內重大的公共健康問題之一，在我國肺癌病死率位居所有腫瘤的首位。早發現、早診斷以及早治療對于提高肺癌患者的臨床預后、降低患者的病死率具

表2 兩種閱片方式對不同直徑肺結節的檢出率比較[例(%)]

有重要的價值[4]。近年來，人工智能技術在醫療領域廣泛應用，其中計算機輔助診斷系統可通過人工智能深度學習技術，從而實現肺結節自動識別和診斷，在計算機輔助下的人工智能大數據的學習與訓練，可實現快速、準確及高效的診斷目的[4]。

本研究結果顯示，人工智能軟件輔助閱片與醫師閱片對磨玻璃樣結節檢出率比較，差異無統計學意義(P>0.05)；人工智能軟件輔助閱片對實性結節及結節總檢出率顯著高于醫師閱片(P<0.05)；人工智能軟件輔助閱片與醫師閱片對直徑0.5～2.0 cm結節的檢出率比較，差異無統計學意義(P>0.05)；人工智能軟件輔助閱片對直徑<0.5 cm結節的檢出率明顯高于醫師閱片(P<0.05)。由此提示，人工智能軟件輔助閱片可有效提高對肺結節的檢出率，尤其是對實性結節以及直徑<0.5 cm的微小結節更為敏感，而對于磨玻璃樣結節的檢出效能無明顯優勢，與相關研究報道結果相似[5]。

但需要注意的是，人工智能軟件閱片假陽性率較高，誤診的原因主要包括：與氣管相關，包括擴張、增厚的支氣管，氣管及細支氣管內分泌物等；與血管相關，包括迂曲、增粗、肺門增粗的血管以及交叉的血管等；各時期感染性病灶，如瘢痕、樹芽、索條、片狀實變等[6]。因此，人工智能軟件目前無法完全取代影像診斷醫師，仍需有經驗的影像診斷醫師對其結果進行把關，以將假陽性率降到最低。雖然目前的人工智能軟件輔助診斷技術還需要不斷優化提升，但其在提高放射科醫師工作效率和結節檢出率方面顯示出巨大的潛力，符合未來醫學影像學的發展方向。

綜上所述，在肺部CT掃描圖像中，人工智能軟件輔助下醫師閱片雖然導致閱片時間延長，但人工智能軟件輔助閱片可提高肺結節的檢出率，尤其是對肺部微小結節以及實性結節。