王冠華，燕俊竹，張 林（通訊作者）

（1 石河子大學醫(yī)學院 新疆 石河子 832000）（2 石河子大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院 新疆 石河子 832000）

我國惡性腫瘤患者5年生存率遠低于發(fā)達國家，其中，惡性腫瘤死亡最常見的原因是肺癌[1]。肺癌早期在影像學表現(xiàn)為肺內(nèi)結(jié)節(jié)，降低肺癌死亡率、提高預后最可行的方法是肺癌篩查，早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早治療[2]?！霸缭\斷”成了所有影像醫(yī)生面臨的一道難題。人工智能系統(tǒng)利用深度學習技術(shù)，既可以自動識別、標注可疑結(jié)節(jié)，還能顯示結(jié)節(jié)良惡性[3]。目前，許多AI 公司研發(fā)了基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工肺結(jié)節(jié)篩查系統(tǒng)模型。也有小范圍的驗證都能夠得出比較高的診斷效能，但目前尚無統(tǒng)一標準，也沒有大型臨床試驗證明深度學習技術(shù)在臨床應(yīng)用中的可靠性[4]。本研究探討了基于深度學習的人工智能技術(shù)對肺癌早期不同密度的肺結(jié)節(jié)檢出和良惡性的鑒別上的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 病例資料

本研究整理石河子大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院2015年1月—2018年12月具有明確病理結(jié)果的3494例患者，篩選經(jīng)病理診斷為肺癌患者997例。收集所有惡性結(jié)節(jié)患者從2013年1月到病理確診間的胸部CT檢查，篩選與腫瘤在相同位置有肺結(jié)節(jié)的CT檢查共計287例影像圖像作為檢測集，其中實性結(jié)節(jié)161例，部分實性結(jié)節(jié)52例，磨玻璃結(jié)節(jié)74例。

1.2 圖像采集

所有患者均用GE Discovery CT750 HD 或GE LightSpeed VCT機行常規(guī)肺部掃描。取仰臥位，掃描范圍自從肺尖到肺底部肋膈角以下。掃描參數(shù)：管電流100 ～350mAs，管電壓：120kv，矩陣512×512，層厚5.0mm，層距5.0mm，所有圖像均進行1.25mm 薄層后處理重建。

1.3 肺結(jié)節(jié)檢測

將符合本研究納入標準的肺結(jié)節(jié)病例的標準DICOM 格式圖像導入北京推想科技有限公司搭建并訓練的CT深度學習模型AI-CT5.0版本模型中，記錄模型檢測結(jié)節(jié)的大小、位置、惡性概率。

表1 人工智能系統(tǒng)對肺結(jié)節(jié)檢測結(jié)果統(tǒng)計

1.4 統(tǒng)計學處理

分別記錄人工智能系統(tǒng)對肺結(jié)節(jié)的檢出數(shù)，惡性個數(shù)和良性個數(shù)（以病理結(jié)果診斷結(jié)果為標準），計算三組的敏感度（真陽性率）、誤診率（假陰性率）、漏診率，真陽性率＝診斷正確數(shù)/ 檢測結(jié)節(jié)數(shù)×100%，假陰性率＝誤診數(shù)/檢出數(shù)100%，漏診率＝漏診數(shù)/結(jié)節(jié)總數(shù)100%，采用S P S S20.0 統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計分析和處理，計數(shù)資料用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

人工智能系統(tǒng)對287例肺結(jié)節(jié)檢測的結(jié)果，詳見表2。

表2 人工智能系統(tǒng)對不同密度肺結(jié)節(jié)檢測結(jié)果比較（%）

系統(tǒng)對三種不同類型的結(jié)節(jié)檢出率沒有明顯統(tǒng)計學差異（χ2=3.791，P=0.135）。對三種不同類型的結(jié)節(jié)準確率亦沒有明顯統(tǒng)計學差異（χ2=10105，P=0.576）。

3 討論

本研究分析了人工智能技術(shù)對肺癌早期不同密度的肺結(jié)節(jié)檢出和良惡性的鑒別上的應(yīng)用價值，人工智能系統(tǒng)檢測實性結(jié)節(jié)、部分實性結(jié)節(jié)和磨玻璃結(jié)節(jié)的檢出率分別為98.76%（159/161）、96.15%（50/52）和94.59%（70/74）。比較系統(tǒng)對三種不同類型的結(jié)節(jié)檢出率沒有明顯統(tǒng)計學差異（χ2=3.791，P=0.135）。可見人工智能系統(tǒng)對實性結(jié)節(jié)、磨玻璃結(jié)節(jié)和部分實性結(jié)節(jié)三種不同類型結(jié)節(jié)的檢出效果是相同的。

研究表明[5]，三種類型肺結(jié)節(jié)的惡性概率從高到低依次為：部分實性結(jié)節(jié)、磨玻璃結(jié)節(jié)、實性結(jié)節(jié)。本研究中，人工智能系統(tǒng)檢測實性結(jié)節(jié)、部分實性結(jié)節(jié)和磨玻璃結(jié)節(jié)檢出的真陽性率分別為66.67%（106/159）、66.00%（33/50） 和75.71%（53/70）。 比 較 系 統(tǒng) 對三種結(jié)節(jié)準確率亦沒有明顯統(tǒng)計學差異（χ2=10105，P=0.576）。在實際工作中，我們對結(jié)節(jié)良惡性的判斷除了通過肺結(jié)節(jié)位置、形態(tài)、大小、密度、邊界及周圍等征象外，會根據(jù)結(jié)節(jié)密度進行一定的考慮，因為我們知道不同密度的肺結(jié)節(jié)的惡性概率是不同的，無形之中也會給影像醫(yī)生診斷造成一些干擾。而人工智能系統(tǒng)則可以排除這些干擾。因此,人工智能系統(tǒng)較影像醫(yī)師的診斷能力應(yīng)該是具有明顯優(yōu)勢的。