计算机辅助检测肺结节系统在数字化胸片中的应用价值

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目的:评价计算机辅助检测(Computer-aided detection,CAD)系统(IQQA刑一Chest,EDDA公司,2004)在数字化胸片肺结节检测中的应用价值及其对放射科医师的辅助作用。 材料与方法:在首都医科大学附属北京友谊医院放射科的图像存储与传输系统(picture archiving and communic~ion system,PACS)上,选取2004年8月至2006年12月间门诊和肺癌筛查患者的数字化后前位胸片328例,包括无异常病变的DR胸片128例、具有结节样阴影的DR.和CR胸片各100例(男102例,女98例,年龄20~86岁,平均58岁),结节样阴影的直径为4.7-19.2 mm(平均10.9 mm)。全部病例均在行胸部x线检查后2月内做了胸部CT扫描。由两位具有15年以上工作经验的胸部放射科医师组成专家组,应用IQQA-Chest系统阅读无异常病变的DR胸片,评价该系统假阳性出现的部位和频率。然后专家组医师参照相应的CT图像,应用CAD系统阅读具有结节样阴影的胸片,二人意见达成一致后标记结节的位置和大小并保存标记结果,将标记结果作为金标准来评估CAD系统检测肺结节的能力。由4名高年资放射科医师和4名低年资放射科医师在不参考CT图像、不知道诊断和随访结果的情况下,首先独立阅读具有结节样阴影的DR胸片并保存诊断结果,然后再应用CAD系统阅读胸片,放射科医师参考CAD系统的输出结果决定是保留还是修改原有的诊断结果,并将最终结果存入CAD系统。应用受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线和配对f检验来分析放射科医师应用CAD系统前后在肺结节检测能力上的差异。 结果: (1)IQQA-Chest系统在后前位DR和CR胸片上肺结节检测敏感度分别为78﹪和74﹪,假阳性率为平均每张胸片2.0个假阳性(false-positive,FP)。80﹪的假阳性发生在正常的解剖结构,20﹪的假阳性发生在肺门、纵隔、心影后等部位。 (2)低年资放射科医师不用和应用该CAD系统时,肺结节的检测敏感度分别为62.3﹪和77.3﹪,ROC曲线下面积分别是0.736和0.836,二者之间的差异具有显著性意义(P<0.05);高年资放射科医师不用和应用该CAD系统时,肺结节的检测敏感度分别为74.1﹪和76.1﹪,ROC曲线下面积分别为0.820和0.827,二者之间的差异无统计学意义(P>0.05)。8名放射科医师不用和应用该CAD系统时平均的肺结节检测敏感度分别为68.2﹪和76.7﹪,ROC曲线下面积分别为0.794和0.831,二者之间具有显著性差异(P<0.05),应用CAD系统后低年资放射科医师的肺结节检测敏感度和ROC曲线下面积比高年资放射科医师增加的更多(P<0.05)。 结论: (1)IQQA-Chest肺结节检测系统适用于DR和CR两种胸部影像格式,提高了肺结节的检测敏感度,降低了假阳性率,大部分假阳性发生在相对固定的位置,很容易被放射科医师识别。 (2)该CAD系统能够辅助放射科医师提高肺小结节的检测敏感度,对低年资医师的帮助更大,缩小了低年资医师与高年资医师之间的诊断差异,CAD系统在肺结节检测上是一个有效的辅助工具。
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