徐麗萍 金莉莉

(杭州市第三人民醫(yī)院,浙江 杭州 310009)

肺癌的發(fā)生率和死亡率居男性患者之首,在女性為第二癌腫致死原因,是世界上最主要的死亡原因之一。胸部X線攝影因其簡(jiǎn)便、易行、經(jīng)濟(jì),且信息量多,至今依然是日常診療中最常用的檢查方法,特別在早期肺癌的篩選中發(fā)揮著重要的作用,但漏診率也較高。計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)(computer-aided detection,CAD)能系統(tǒng)的對(duì)比胸片中影像信息,提示肺部病灶的所在部位,可以提高小病灶的檢出率,減少漏診。以往的CAD軟件因檢出病灶的敏感性和特異性不夠理想,較少在臨床應(yīng)用[1]。最近,Philips公司新開(kāi)發(fā)一款CAD軟件,本文利用這一軟件對(duì)相應(yīng)病例進(jìn)行分析。

1 資料與方法

1.1 病例選擇 選取2008年7月份在本院行后前位數(shù)字化胸片攝影,且在10天內(nèi)進(jìn)行胸部CT平掃進(jìn)一步檢查的患者200例,記錄患者的胸片號(hào)碼,隨機(jī)分發(fā)給三位醫(yī)師。篩選胸片有病變者同時(shí)剔除胸部術(shù)后改變、大量胸腔積液及明顯間質(zhì)性病變等病例。入選病例男113例,女87例。年齡 14～83歲,平均57.3歲。

1.2 影像學(xué)檢查方法 數(shù)字化胸片采用Philips Digital Diagnost TH DR攝片機(jī),所有病例均攝有后前位片,并上傳到PACS系統(tǒng)。CT使用Siemens 4層(Somatom Sensation 4)螺旋CT。掃描參數(shù)120 kV,200 mA,準(zhǔn)直器寬度1.5～2.5mm,圖像重建層厚5mm,掃描結(jié)束圖像重建后也自動(dòng)傳至PACS上。分別用肺窗(窗寬1500HU,窗中心—600HU)、縱隔窗(窗寬350HU,窗中心40HU)觀察。CAD系統(tǒng)為Philips xLNA 2.0。在本組中,CAD軟件只應(yīng)用于胸部后前位片,且醫(yī)師也只讀胸部后前位片,以免側(cè)位片對(duì)診斷的影響。PACS終端讀片系統(tǒng)為碼藍(lán)(Maroland PACS),版本5.0。由三位臨床經(jīng)驗(yàn)不同的放射科醫(yī)師各自在不受干擾的安靜環(huán)境下在不同的PACS終端機(jī)上閱讀胸部后前位片。醫(yī)師甲從事放射診斷工作20年,醫(yī)師乙從事放射診斷工作10年,醫(yī)師丙為放射診斷在讀研究生。為避免影響診斷結(jié)果,患者姓名及臨床資料均不提示,僅提供胸片號(hào)碼。先進(jìn)行普通閱片,并記錄疑似病變的位置及大小,位置標(biāo)記使用肺野九分法;然后應(yīng)用CAD,記錄CAD所標(biāo)記的疑似病變的位置和大小,將這兩次結(jié)果進(jìn)行比較,以確定對(duì)第一次觀察結(jié)果是否作修改,并記錄修改后的結(jié)果。CT由兩位20年以上臨床經(jīng)驗(yàn)的放射診斷醫(yī)師共同閱片,并用為本次實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、CT診斷要求記錄病變位置、大小、可能的診斷,并對(duì)照三位醫(yī)師的胸片觀察結(jié)果,確定是否與CT一致,同時(shí)記錄CAD假陽(yáng)性、假陰性的可能原因。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件分析,所測(cè)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。組間比較采用 t檢驗(yàn),兩組間率的比較采用 χ2檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 CAD的重復(fù)性 三位醫(yī)師在三臺(tái)不同的PACS終端機(jī)上統(tǒng)計(jì)的CAD提示陽(yáng)性數(shù)目、位置相同,數(shù)目均為 501個(gè),各位醫(yī)師間無(wú)差異(P＞0.05)。同一機(jī)器在不同時(shí)間(間隔1～2天)重復(fù)應(yīng)用,其結(jié)果也完全相同(P＞0.05)。

2.2 使用CAD前后三位醫(yī)師對(duì)總體病灶檢測(cè)的準(zhǔn)確率 使用CAD前后每位放射科醫(yī)師發(fā)現(xiàn)可疑病變的數(shù)目(包括片狀影、鈣化、腫塊及結(jié)節(jié)影等,但不包括體外金屬異物)為501個(gè),經(jīng)CT確認(rèn)的明確陽(yáng)性病灶213個(gè)(圖1～3),直徑在3～35mm。使用CAD前甲、乙、丙三位醫(yī)師病灶檢出準(zhǔn)確率分別為45.5%、39.4%及26.3%;使用CAD后其準(zhǔn)確率分別為50.7%、49.3%及27.2%,醫(yī)師乙使用CAD后準(zhǔn)確率有顯著提高(P＜0.05),但醫(yī)師甲與丙的準(zhǔn)確率無(wú)明顯提高(P＞0.05),見(jiàn)表1。

2.3 CAD的假陽(yáng)性 在本組病例中,CAD自行發(fā)現(xiàn)剛性灶平均每幅圖像2.51個(gè),其中假陽(yáng)性400個(gè)。在假剛性結(jié)果的分析中,肋骨重疊區(qū)假陽(yáng)性最高。

2.4 CAD的工作效率 通過(guò)閱讀100份胸片,對(duì)使用CAD前后的閱片時(shí)間進(jìn)行了記錄。使用CAD前所需的總閱片時(shí)間甲乙丙二位醫(yī)師分別是65、69、75分鐘。使用CAD后所需總時(shí)間分別是103、110、108分鐘,相當(dāng)于每份片子平均增加了22.4秒左右時(shí)間。

表1 三位醫(yī)師使用CAD前后發(fā)現(xiàn)病灶準(zhǔn)確率比較

圖1a CAD提示兩肺多發(fā)小結(jié)節(jié)影

圖1b 圖1同一患者,CT證實(shí)CAD提示兩肺下結(jié)節(jié)影

圖2a CAD提示左肺門(mén)旁結(jié)節(jié)影

圖2b 同一患者,CT證實(shí)左肺門(mén)旁結(jié)節(jié)影19.15mm

圖3 CAD提示兩中上肺野可疑病變,CT證實(shí)為假陽(yáng)性,其原因?yàn)槔吖侵丿B,肺血管橫斷面

3 討 論

3.1 CAD的應(yīng)用 肺癌發(fā)生率和死亡率之高,已嚴(yán)重威脅人類健康,其早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷已日益受到重視,而胸片是早期發(fā)現(xiàn)肺癌的主要手段。放射科醫(yī)師常常因?yàn)槠陂喥?、個(gè)人評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不一等原因,對(duì)肺部小病灶的漏診、誤診的可能性很高[2-3]。日前,國(guó)外已有大量的研究表明計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)能提高放射科醫(yī)師對(duì)小病灶的診斷準(zhǔn)確率[4-5]。本組中,中年資醫(yī)師乙使用CAD后,對(duì)胸部病變?cè)\斷準(zhǔn)確率有明顯提高,由使用CAD前的39.4%提高到49.3%,接近于高年資醫(yī)師甲的水平,這與Marten等[6]的研究結(jié)果基本相同。Marten等認(rèn)為,一定經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師在某種程度上比缺乏經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師更能得益于CAD,這可能是由于該段醫(yī)師對(duì)病變模棱兩可,漏診較多,而使用CAD后,可發(fā)現(xiàn)更多的可疑病變;而在低年資醫(yī)師中,由于缺乏經(jīng)驗(yàn),可能不能準(zhǔn)確的辨認(rèn)正常及異常結(jié)構(gòu),對(duì)某些CAD提供的信息不能準(zhǔn)確的分辨,所以使用CAD后,其準(zhǔn)確率的提高不如中年資醫(yī)師:而對(duì)于高年資醫(yī)師來(lái)說(shuō),由于經(jīng)驗(yàn)豐富,在使用前其準(zhǔn)確率已較高。故中年資醫(yī)師若能合理的利用CAD,其準(zhǔn)確率的提高將很有意義。并且在本組中,醫(yī)師甲乙丙的真陽(yáng)性中包括了對(duì)大于 20mm及大片的炎癥性病變,而CAD的設(shè)計(jì)初衷是為了發(fā)現(xiàn)肺部的小結(jié)節(jié)灶,因?yàn)閷?duì)于肺部大于20mm及大片炎癥性病灶,平常工作中是不容易漏診而不加以提示。所以在使用中,各位醫(yī)師使用CAD后對(duì)小病變檢出率的提高應(yīng)該比實(shí)際的統(tǒng)計(jì)更有意義。在本觀察中,CAD發(fā)現(xiàn)了大于20mm的病灶3個(gè),可能與病變密度不均,部分病變呈結(jié)節(jié)狀更高密度影有關(guān)。

3.2 CAD局限性 目前CAD最大的局限性是假陽(yáng)性較高。在本觀察中,平均每幅圖像的剛性為2.51個(gè),與Bley等[7]統(tǒng)計(jì)的平均每幅2.5個(gè)基本相仿,因此要求醫(yī)師必須仔細(xì)甄別真剛性和假剛性。但若CAD的假陽(yáng)性減低,勢(shì)必會(huì)影響其檢出病灶的敏感性。而且CAD人的假剛性部分都是有規(guī)律可循、比較容易辨別,如肋骨交叉、血管橫斷面、血管與肋骨重疊等。

另外,根據(jù)本組統(tǒng)計(jì),使用CAD并不能節(jié)約時(shí)間,提高工作流程效率。其主要的時(shí)間增加在于打開(kāi)CAD軟件和醫(yī)師對(duì)所有CAD顯示區(qū)域的甄別上。如CAD系統(tǒng)能在打開(kāi)患者影像時(shí)直接提示,則可節(jié)約不少時(shí)間。但對(duì)于CAD系統(tǒng)使用的合理次序(即與放射科醫(yī)師同時(shí)閱片還是作為第2次閱片)目前還存有分歧[8]。

總之,CAD是影像診斷學(xué)發(fā)展的方向之一,可重復(fù)性好,且不會(huì)疲勞。且可明顯提高中年資放射科醫(yī)師對(duì)數(shù)字化胸片診斷的準(zhǔn)確性,極大地?cái)U(kuò)展中年資醫(yī)師有限的個(gè)人知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),使診斷變得更為精確。尤其對(duì)肺部小病變的早期發(fā)現(xiàn)有很大的幫助,并且使用簡(jiǎn)單,對(duì)PACS環(huán)境中的工作流程妨礙也較小。

[1] 陳自謙,張碧云,陳建新,等.計(jì)算機(jī)輔助診斷在肺結(jié)節(jié)診斷中的應(yīng)用價(jià)值.中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志,2006,12(1):66

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[3] Shah P K,Austin J H,White C S,et al.Missed non-small cell lung cancerradiographic findings of potentially resectable lesions evident only in retrospect.Radiology,2003,226:235

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[5] Katsuragawa S,Doi K.Computer-aided diagnosis in chest radiography.Comput Med lmaging Graph,2007,31:212

[6] Marten K,Seyfarth T,Auer F,et al.Computer-assisted detection of pulmortary nodules;performance evaluation of an expert knowledge based delection system in consensus reading with experienced and inexperienced chest radiologists.Eur Radiol,2004,14:1930

[7] Bley T A,Baumann T,Saueressig U,et al.Comparison of radiologist and CAD performance in the detection of CT-confirmed Subtle pulmonary nodules on digital chest radiographs.Invest Radiol,2008,43:343

[8] 王曉華,馬人慶.計(jì)算機(jī)輔助診斷在肺結(jié)節(jié)中的應(yīng)用進(jìn)展.中華放射學(xué)雜志,2006,40(4):443