计算机辅助诊断在肺结节中的应用进展

随着影像学肺癌筛查计划的研究进展，有关计算机辅助诊断（CAD）在肺结节中的应用受到越来越广泛的关注。目前计算机辅助分析系统的应用主要集中在2个方面：即在胸部X线片或CT模式上检测结节和鉴别结节的良恶性。笔者搜集CAD在肺结节中应用的报道，综述如下。     

计算机辅助诊断在肺结节诊断中的应用价值

目的:评价计算机辅助检测系统对肺结节检测的价值。材料和方法:从受检病人中随机抽取120例有肺部单发结节,直径9～30mm的病例,所有肺结节病灶均经病理证实。另从健康体检人群中随机抽取120个年龄、性别构成与受检组相仿的作为对照组。两组胸片均经CT证实,并由多位放射学专家共同诊断。所有胸片均通过数字化放射成像获得。由5位高年资影像医生和5位低年资影像医生作为观测者分别对不用和用CAD输出图像的胸片进行诊断。观察者积分用受试者操作特性曲线分析来衡量。结果:平均ROC曲线下面积从不用CAD输出图像的0.762增加到用CAD输出图像的0.825(P<0.05)。在使用CAD输出图像时,低年资影像医生比高年资影像医生的平均ROC曲线下面积增加的更多。结论:运用数字化胸片所配置的CAD系统能帮助影像诊断医生提高对肺结节性病灶的检出率。     

计算机辅助诊断在CT诊断孤立性肺结节的应用进展

孤立性肺结节（Solitary pulmonary nodules,SPN）是肺内较常见的病变,及时的检测与诊断SPN的良恶性有利于早期肺癌的发现。CT有良好的密度分辨率,可以很好地显示肺结节特征。本文叙述了计算机辅助诊断在CT诊断肺内孤立结节的研究进展。     

计算机辅助检测系统在检测胸片肺结节中的应用

目的 探讨计算机辅助检测系统(CAD)在检测肺结节中的应用价值.方法 随机选取有胸部CT检查且在前后10 d内行胸部后前位片检查的200例患者,由3位不同临床经验的放射科医师分别记录应用CAD前和应用CAD后直径在3～20 mm的结节个数,并以CT检查为金标准,对其检出敏感性进行统计学分析.结果 CT发现45例80个结节符合直径在3～20 mm,CAD准确率51.25%,放射科医师甲、乙、丙在使用CAD前准确率分别为40%、37.5%及26.25%,使用CAD后准确率分别为46.25%、46.25%及30.0%.在直径3～10 mm的结节中,CAD发现30个,放射科医师甲、乙、丙在使用CAD前分别发现12、13、7个,各位医师的准确率与CAD间有显著差异(P<0.05);使用CAD后,放射科医师对3～20 mm结节的准确率无明显提高(P>0.05).结论放射科医师应重视CAD提示的小结节,尤其是低年资医师和对直径3～10 mm的结节.     

计算机辅助诊断定量测量在鉴别纯磨玻璃结节早期肺腺癌中的应用价值

目的 应用计算机辅助诊断(CAD)定量评估表现为纯磨玻璃结节(pGGN)的早期肺腺癌,区分浸润性腺癌(IA)和浸润前/微浸润病灶.方法 将121例薄层CT表现为pGGN的早期肺腺癌患者纳入研究,利用CAD软件测量获得最大径、垂直径、平均CT值、体积值,同时计算平均直径和质量,并记录有无毛刺、分叶、空泡和胸膜牵扯征象.结...     

计算机辅助检测系统对数字化胸片中肺结节诊断的应用价值

目的评价计算机辅助检测(computer aided detection,CAD)系统对肺内单发结节的诊断价值。方法选取150例直径约9～30mm肺部单发结节的病例为试验组,所有肺结节病灶均经病理证实。另从健康体检人群中数字法随机抽取150例年龄、性别构成与受检组相仿的病例作为对照组。2组胸部X线片均经CT证实,并由多名放射学专家共同诊断。所有胸部X线片均通过数字化X线摄影(digital radiography,DR)获得。由5名高年资影像诊断医生和5名低年资影像诊断医生作为观测者,分别对不用和用CAD系统输出图像的胸部X线片进行诊断。观察者积分用受试者操作特性曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线)分析来衡量。结果高年资影像诊断医生评价的平均ROC曲线下面积从不用CAD系统输出图像(0.821±0.001)与用CAD系统输出图像(0.834±0.016)进行比较,两者差异有统计学意义(P<0.05),低年资影像诊断医生评价的平均ROC曲线下面积从不用CAD系统输出图像(0.711±0.022)与用CAD系统输出图像(0.831±0.022)进行比较,两者差异有统计学意义(P<0.05)。结论运用DR所配置的CAD系统能帮助影像诊断医生提高对肺结节性病灶的检出率。     

人工神经网络(ANN)在孤立性肺结节鉴别诊断中的应用初探

目的　研究人工神经网络 (ANN)在 3种常见孤立性肺结节 (SPN)鉴别诊断中的应用。方法　收集经临床和手术病理证实的SPN(直径≤ 3cm) 15 0例 (包括周围型肺癌、肺错构瘤、肺结核球各 5 0例 ) ,全部病例行常规CT扫描 ,病灶行HRCT扫描 (层厚 1.2 5 3mm ,采用骨重建算法 )。选取 10种SPN在HRCT上的征象 (钙化、脂肪、空泡征、空洞、细支气管气象、分叶征、毛刺征、血管集束征、胸膜凹陷征及卫星灶 )作为ANN分析参数。 3类SPN中随机选择各 2 5例作为训练数据 ,与MATLAB6.1中的神经网络工具箱共同搭建一个初级的人工神经网络 (artificialneuralnetwork ,ANN)测试系统。余下SPN作为测试数据 ,利用已训练好的ANN对其进行分析诊断。结果　ANN对 3类SPN(各 2 5例 )的诊断正确率分别为 80 %、80 %、84%,平均诊断正确率为 81.3 %。 3种诊断方法 (常规阅片法、最大似然法及ANN)采用两两配对 χ2 检验 ,P值无显著性差异 (Ρ >0 .0 5 )。结论　ANN是计算机辅助诊断 (com puteraideddiagnosis ,CAD)中人工智能的前沿领域 ,为SPN开辟了一个新的辅助诊断模式。     

不同检测算法在孤立性困难肺结节鉴别中的作用

目的：利用计算机后处理程序对孤立性困难肺结节(与胸膜、血管相连的结节及磨玻璃结节)进行分割,获得结节的形态特征,辅助医生诊断,评判计算机辅助分割在困难肺结节中的临床应用价值。方法回顾性分析经病理证实的52例困难肺结节的影像资料,其中14例与胸膜相连、18例与血管相连,20例磨玻璃结节。利用数学形态学及随机游走方法对结节进行分割,提取出结节边缘信息,并与手术病理结果进行对照,上述两者进行统计学分析。结果52例困难肺结节经上述方法去除了胸膜及血管的影响,并对磨玻璃肺结节进行交互式分割,提取出结节的精确数据;其中44例与手术病理结果进行对照无明显统计学差异。结论经病理学证实,采用数学形态学及随机游走运算对困难肺结节进行处理,实现了结节的精确分割,显示结节的边缘形态及体积大小,有利于结节良、恶性的鉴别。     

计算机辅助检测系统在数字化胸片肺结节检出中的应用价值

目的评价计算机辅助检测（computer-aided detection，CAD）系统在数字化胸片肺结节检出中的应用价值及其对放射科医师的辅助作用。方法选取数字化胸片328例。由2名专家组医师应用IQQATM-Chest系统阅读具有结节样阴影的胸片，2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8名不同年资的放射科医师首先独立阅读具有结节样阴影的数字X线摄影（DR）胸片并保存诊断结果，然后再应用CAD系统阅读胸片，将最终结果存入CAD系统。应用受试者操作特征曲线（ROC）和配对t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。结果在100例DR胸片中，金标准结节151个，CAD系统肺结节检测敏感性为78．1％（118．0／151），低年资放射科医师不用和应用CAD系统时，肺结节的检测敏感性分别为62．4％（94．2／151）和77．4％（116．8／151），ROC曲线下面积分别为0．769和0．836，二者之间的差异具有统计学意义（P〈0．01）；高年资放射科医师不用和应用CAD系统时，肺结节的检测敏感性分别为73．8％（111．5／151）和76．2％（115．0／151），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）。结论CAD系统能够辅助放射科医师提高肺小结节的检测敏感性，对低年资医师的帮助更大。     

应用计算机辅助检测系统对观察者在数字化胸片肺结节检测中的训练

摘要目的评估短期反馈能否帮助观察者提高在数字化胸片中运用计算机辅助系统(CAD)检测肺结节的能力。方法140例胸部平片(56例CT证实存在孤立性肺结节,84例为阴性对照)分为4组,每组各35例;每组均有6名观察者按不同顺序阅片。在有和没有CAD(IQQA-Chest,EDDA Technology)辅助情况下分别对病变的存在、部位、诊断的可靠性进行计分。观察者在每组阅片后获得独立的反馈。     

计算机辅助检测肺结节在数字化X线胸片肺癌筛查中的应用价值

目的 评价计算机辅助检测(CAD)肺结节系统在数字化X线胸片上肺癌筛查中的应用价值.方法 由1名放射科医师和CAD肺结节检测系统独立阅读100例连续的数字摄影(DR)X线胸片,CAD系统可以检出最长直径在5～15 mm的肺结节.由2名放射科专家(有15年胸部影像诊断经验)进行回顾性阅读,参照相应的CT图像,两人意见达成一致后标记真结节的个数和位置并保存标记结果,将标记结果作为金标准来比较放射科医师和CAD系统的肺结节检测敏感性和假阳性率.结果 放射科医师共检测到95个结节,CAD系统共检测到304个结节.在回顾性检查中2名放射科专家共标记134个真结节,其中放射科医师检测到82个(61.2%),CAD检测到105个(78.4%),CAD系统检测到而被放射科医师漏诊的结节35个,放射科医师检测到而CAD系统漏诊的结节10个.放射科医师应用CAD系统后检测到112个真结节,检测率提高到83.6%.放射科专家意见一致后认为CAD系统检出199个假阳性结节,平均每张胸片约2.0个.结论 在肺癌筛查中放射科医师和CAD系统必须联合应用才可以识别X线胸片中所有的结节.     

深度学习辅助诊断系统在胸片的应用研究:气胸及肺结节检测

目的 评估基于深度学习的计算机辅助诊断系统(DL-CAD)的X线胸片气胸及肺结节检出效能,以及DL-CAD辅助对医师诊断效能的影响.方法 搜集经CT扫描证实的80例气胸及100例肺结节患者的X线胸片.将所有胸片上传至DL-CAD以及PACS系统.气胸及肺结节的胸片各由两名低年资放射医师(小于5年诊断经验)及两名高年资医...     

肺磨玻璃结节的计算机辅助诊断系统和多层螺旋CT定性研究

目的 探讨深度学习计算机辅助诊断(DL-CAD)系统和多层螺旋CT(MSCT)常见征象对肺磨玻璃结节(GGN)的定性诊断价值.方法 选取128例患者的167个肺GGN,按病理将结节分为恶性组及良性组:恶性组共153个GGN,包括浸润性腺癌(IAC)(n=99)、微浸润腺癌(MIA)(n=13)、原位癌(AIS)(n=2...     

CT肺结节分析软件在肺部筛查中的应用价值

目的:对比分析肺结节分析软件在肺部筛查中的应用价值。方法:80例肺部结节患者随机均分为A、B、C、D 4组。3位放射科医师(D1、D2、D3)分别采用常规阅片法和计算机辅助检测(computer aided detection,CAD)联合阅片法,分别在无限时和限时模式下,对这4组患者行CT阅片,记录肺部结节数量。其中A组采用无限时常规阅片法,B组采用无限时CAD联合阅片法,C组采用限时常规阅片法,D组采用限时CAD联合阅片法。将所有记录的肺结节结果与金标准进行对比,绘制受试者工作特性曲线(ROC曲线),记录曲线下面积(Az值)。通过Az值的比较,判断肺结节分析软件对于诊断者的辅助价值。结果:D1、D2、D3的Az值A组分别为0.777、0.693、0.506,B组分别为0.816、0.759、0.599,C组分别为0.666、0.559、0.295,D组分别为0.779、0.744、0.542。各诊断者于无限时模式下的Az值均高于限时模式下的Az值,差异具有统计学意义。在2种模式下,CAD联合阅片法的Az值均较常规阅片法升高,但是在无限时模式下差异无统计学意义,在限时模式下差异有统计学意义;Az值的升高有随着诊断经验的增加而下降的趋势。结论:肺结节分析软件能够帮助提高诊断者在肺结节检测中的诊断价值,尤其对快速诊断及低年资诊断者的帮助意义更大。     

ALA软件测定倍增时间在肺结节随访中的应用

目的:探讨后处理分析软件(ALA)在肺结节随访中的应用价值。方法:采用GE Lightspeed Pro 16后处理工作站AW4.2的ALA数据后处理软件,对136例患者肺部有结节的数据进行处理(其中96例有不同时间的随访复查),显示结节的特征,并测定其倍增时间及生长率,并与病理结果或最终临床诊断作比较。结果:ALA软件可对不超过30mm的结节进行三维容积分析,测定其体积,计算倍增时间(DT)及生长率。结论:ALA软件在肺结节的测定中具有较高的准确性,可以为SPN的定性诊断提供良好的帮助。     

计算机辅助对肺结节良恶性的诊断效能及影响因素分析

目的 探讨计算机辅助对肺结节良恶性的诊断效能及影响因素。方法 选取124例肺结节患者,其中良性肺结节64例（良性组）,恶性肺结节患者60例（恶性组）,均经病理检查明确诊断,均予以计算机辅助诊断系统检查（co-mouter-aided diagnosis, CAD）,分析计算机辅助对肺结节良恶性的诊断效能及影响因素。结果 与病理检查结果相比,CAD检查对于良性组、恶性组的诊断准确率分别为96.88%、100%,组间差异无统计学意义（P> 0.05）;良性组的结节最大径、倍增时间、恶性概率分别为（1.26±0.31） cm、（1176.35±260.27）天、（29.89±3.45）%,恶性组的结节最大径、倍增时间、恶性概率分别为（0.98±0.12） cm,(536.28±179.57)天、（86.57±8.34）%,良性组的结节最大径、倍增时间均高于恶性组,而恶性概率低于恶性组,组间差异有统计学意义（P<0.05）;恶性肺结节非浸润者的结节最大径、恶性概率均低于恶性肺结节浸润者,而倍增时间高于恶性肺结节浸润者,组间差异有统计学意义（P<0.05）;CAD检查肺结节的影...     

经结节体积的分析对低剂量CT中肺结节的计算机辅助诊断性能与双人阅片法的比较

目的通过对结节体积的分析,评估低剂量CT中肺结节的计算机辅助诊断(CAD)性能对双人阅片法的优越性。方法从NELSON肺癌筛查试验中随机抽取400例低剂量胸部CT检查的影像。经2名独立的诊断医师和CAD分别对CT影像进行评估。根据目前胸部放射诊断标准,对经诊断医师和(或)CAD标记的1667个结节进行评价。通过计算肺结节检测的敏感性和假阳性的数量、结节的特点和数量对性能进行评估。结果根据筛查方法,90.9%的结节不需进一步的评估,49.2%为小结节(<50mm3)。排出小结节后,CAD将假阳性检测率从3.7%降低到1.9%。151个结节需要进一步评估,与双人阅片比较,仅被CAD发现的结节有33个(21.9%),其中1人第2年被确诊为肺癌。对结节检测的敏度:双人阅片为78.1%,CAD为96.7%。共有69.7%未被诊断医师发现的结节为连接性结节,其中78.3%与血管相连。结论当排出小结节后,CAD的假阳性率低于双人阅片,并且有助于提高在肺癌筛查中肺结节检测的敏感性。     

基于CT图像的孤立性肺结节诊断模型研究

目的 探讨计算机辅助诊断孤立性肺结节(SPN)对人工诊断的意义.方法 搜集经CT引导下肺组织活检穿刺病理证实的SPN 193例(恶性结节144例,良性结节49例),分析21项(实际应用20项)薄层CT指标(部位、长径、短径、形态、边缘、毛刺、晕征、分叶、棘突、空泡、空洞、细支气管气象、与血管关系、与胸膜关系、钙化、脂肪、卫星灶、透亮影、周围肺气肿、胸膜肥厚、密度).以CT引导下肺活检穿刺的病理结果为金标准,比较神经网络、支持向量机诊断模型及人工诊断3种方法对SPN的诊断效果.结果 神经网络模型诊断准确率71.5%,支持向量机诊断模型诊断准确率68.9%,人工诊断准确率80.3%;敏感性分别为84.0%、65.3%、91.0%;特异性分别为34.7%、79.6%、49.0%.结论 神经网络和支持向量机2种诊断模型对SPN的诊断有一定意义,但准确率低于人工诊断,还不能完全代替人工诊断.     

CT肺灌注在肺结节诊断中的应用研究

目的研究CT灌注成像对良、恶性肺结节的诊断价值。方法前瞻性研究88例直径2～4cm的肺结节的多层螺旋CT灌注表现。其中肺癌62例,良性病变26例(炎性假瘤12例,结核球10例,错构瘤3例,曲菌球1例)。采用8层螺旋CT灌注成像,电影模式,层厚5mm,4层/圈,扫描时间1s/r,数据采集时间40s。碘普胺(300mg I/ml)50ml,用高压注射器经前臂浅静脉注射,流率4ml/s,延迟5.6s。CTPerfusion2软件分析测量结节的血流量(BF)、血容量(BV)、平均通过时间(MTT)、表面通透性(PS)和拟合时间-密度曲线。结果良、恶性结节的BV值(分别为5.33、10.00ml/100g)和PS值(分别为13.11、44.94ml.100g-1.min-1)差异有统计学意义(F值分别为29.368和48.027,P值均为0.000)。以BV≥6ml/100g作为恶性病变的阈值,其敏感度87.3%,特异度100.0%,阳性预测值100.0%,阴性预测值65.4%,准确度89.9%。以PS≥30ml.100g-1.min-1作为恶性结节的阈值,则敏感度96.4%,特异度75.0%,阳性预测值87.1%,阴性预测值87.2%,准确度88.6%。以BV≥6ml/100g同时PS≥30ml.100g-1.min-1作为恶性结节的阈值,则敏感度96.8%,特异度92.3%,阳性预测值96.8%,阴性预测值92.3%,准确度95.5%。肺癌的拟合时间-密度曲线和主动脉的关系密切,起始端与主动脉同步,峰值在主动脉峰值区域或稍后,85.5%(B型+C型,53/62)呈缓慢下降或平台型。结论多层螺旋CT灌注对肺结节的良恶性鉴别诊断有较大帮助。