siamens64層螺旋c掃描機(jī)lungmae軟件對放射科醫(yī)師檢查肺結(jié)節(jié)的評估

siamens64層螺旋c掃描機(jī)lungmae軟件對放射科醫(yī)師檢查肺結(jié)節(jié)的評估

乳腺ct是檢測肺結(jié)節(jié)最敏感的成像模式，也是通過肺腫瘤和其他部位的研究來進(jìn)行檢測的。然而,解讀MDCT的大量圖像使放射科醫(yī)師的工作量及工作時(shí)間大大增加,并且可能導(dǎo)致重要病變漏診。近年來,計(jì)算機(jī)輔助檢測(computer-aideddetection,CAD)成為處理大量放射學(xué)數(shù)據(jù)的有效診斷工具,其重要功能之一就是自動(dòng)檢出肺結(jié)節(jié)。國外學(xué)者已對CAD系統(tǒng)檢測肺結(jié)節(jié)的效能進(jìn)行了一些研究,但結(jié)果差異較大,而國內(nèi)鮮見此類研究。因此,本研究擬對Simens64層螺旋CT掃描機(jī)(Sensation64)配備的LungCare軟件的CAD功能進(jìn)行評估,旨在進(jìn)一步探討CAD對放射科醫(yī)師檢出肺結(jié)節(jié)準(zhǔn)確性的影響。1材料和方法1.1肺容積ct掃描本研究納入2007年6月至2008年4月間在陜西省人民醫(yī)院行常規(guī)劑量MDCT檢查的53例肺結(jié)節(jié)患者,男38例,女15例,年齡16～79歲,平均52.3歲。排除間質(zhì)性肺疾病、肺膨脹不全和實(shí)變。采用Siemens64層螺旋CT掃描機(jī)(Sensation64),一次最大吸氣末憋氣采集肺容積數(shù)據(jù),從肺尖掃至上腹部,未注射造影劑,掃描參數(shù)為:120kV,70～120emAs(effectivemAs,有效毫安秒),準(zhǔn)直器寬度64mm×0.6mm。圖像數(shù)據(jù)采用肺窗重建,窗寬為1200Hu,窗位為-600Hu,卷積值為B60fmediumsharp(體部中等銳利算法),重建層厚為0.75mm,重建間距0.70mm,重建矩陣為512×512。1.2周圍肺密度的變化診斷為肺結(jié)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)是界限清楚、固體或半固體的球體或不規(guī)則結(jié)構(gòu),直徑≤3cm,其密度應(yīng)為軟組織密度或更高或明顯高于周圍肺實(shí)質(zhì)密度。排除支氣管壁增厚、小葉間隔增厚、線樣或網(wǎng)狀影、局灶性肺實(shí)變及患者移動(dòng)引起的偽影。1.3影像學(xué)觀察評估所有數(shù)據(jù)均傳至Siemens64層螺旋CT的專用工作站進(jìn)行觀察評估,將結(jié)節(jié)的診斷可信度分為3個(gè)等級,即0=不是肺結(jié)節(jié);1=不確定;2=肯定是肺結(jié)節(jié)。1.3.1軸位ct圖像的觀察3位放射科醫(yī)師(R1、R2、R3)參加CT閱片,其中兩位為有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師,分別工作了8年(R1)、10年(R2),第3位是經(jīng)驗(yàn)較少的實(shí)習(xí)醫(yī)師(R3),有6個(gè)月的胸部CT閱片經(jīng)驗(yàn)。所有數(shù)據(jù)分別由3位放射科醫(yī)師在隨機(jī)順序下采用盲法評估,標(biāo)準(zhǔn)二維軸位CT圖像在專用工作站沒有三維工具幫助的方式下觀察。記錄檢出的結(jié)節(jié)的大小及解剖位置。1.3.2待選肺結(jié)節(jié)的測量使用Siemens64層螺旋CT的LungCare軟件的CAD系統(tǒng),計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出待選肺結(jié)節(jié),即CAD的陽性結(jié)果,記錄每個(gè)結(jié)節(jié)的大小和位置。1.3.3維觀察與判斷結(jié)構(gòu)每一位放射科醫(yī)師觀察完二維軸位CT圖像后,記錄檢出結(jié)節(jié);然后使用CAD檢測肺結(jié)節(jié),閱片者可以通過旋轉(zhuǎn)多平面重建(rotatingMPR,r-MPR)或感興趣容積(volumeofinterest,VOI)法進(jìn)行三維觀察來確定結(jié)節(jié)的真?zhèn)?。最后結(jié)合二者檢測結(jié)果(R1+CAD、R2+CAD、R3+CAD)得出檢出結(jié)節(jié)的總數(shù)。1.4建立結(jié)結(jié)節(jié)發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)由兩位有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師共同評價(jià)以上各種檢測模式發(fā)現(xiàn)的所有結(jié)節(jié),建立一致意見作為參考標(biāo)準(zhǔn)?？梢允褂霉ぷ髡咎峁┑乃蟹治龉ぞ?并且可以自由的辨別其他滿足診斷標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)節(jié),把他們納入真結(jié)節(jié)的總數(shù)中。1.5靈敏度差異分析采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù),分別計(jì)算3位放射科醫(yī)師獨(dú)立閱片、單獨(dú)使用CAD系統(tǒng)及CAD作為二次閱片者(R1+CAD、R2+CAD、R3+CAD)的靈敏度,使用配對χ2檢驗(yàn)(McNemanr檢驗(yàn))來分析靈敏度值間是否有差異。通過計(jì)算ROC曲線下面積(Az)來分析各種閱片方式檢測肺結(jié)節(jié)的準(zhǔn)確性,使用兩樣本配對t檢驗(yàn)來分析閱片者使用或不使用CAD時(shí)兩組Az值間是否有差異,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2結(jié)果2.1檢測到的真結(jié)數(shù)和分布特征根據(jù)參考標(biāo)準(zhǔn)共檢出161個(gè)真結(jié)節(jié)(表1、圖1),其最大直徑在2.35～27.51mm范圍內(nèi),平均直徑7.05mm。2.2cad二次閱片對檢查壓的影響單獨(dú)使用CAD系統(tǒng),共檢出了161個(gè)結(jié)節(jié)中的129個(gè),靈敏度約為80%;對直徑小于4mm的結(jié)節(jié)的檢出靈敏度較高,為84%。而單個(gè)放射科醫(yī)師獨(dú)立檢出直徑大于等于4mm的肺結(jié)節(jié)的靈敏度(R1、R2、R3分別為:66%、64%、55%)明顯高于直徑小于4mm的肺結(jié)節(jié)(R1、R2、R3分別為:37%、35%、26%)(P<0.01);不同水平放射科醫(yī)師使用CAD二次閱片(醫(yī)師+CAD)時(shí),檢出直徑≥4mm與<4mm肺結(jié)節(jié)的靈敏度均無明顯差異。單個(gè)醫(yī)師使用CAD二次閱片較單用CAD及各位醫(yī)師獨(dú)立閱片,在檢出肺結(jié)節(jié)靈敏度增加的同時(shí)降低了每位患者的平均假陽性數(shù)(表2)。A:noduleinthesuperiorlobeofrightlung(yellowframe),whichwasidentifiedbyallthethreereadersandCAD;B:vascular-attachednoduleinthesuperiorlobeofrightlung(greenframe),whichwasdetectedbytheexperiencedreadersandCAD,butmissedbytheinexperiencedreaders;C:noduleinthemiddlelobeofrightlung(greenframe),whichwasdetectedbyCAD,butmissedbyallreaders2.3其他結(jié)節(jié)的az值ROC曲線下面積(Az)的比較對所有結(jié)節(jié),不同水平醫(yī)師(R1、R2、R3)獨(dú)立閱片及單獨(dú)使用CAD檢測肺結(jié)節(jié)的ROC曲線下面積(Az值)分別為0.66、0.63、0.54和0.69,使用CAD二次閱片時(shí),R1、R2、R3的Az值分別升至0.89、0.84、0.78(圖2);對直徑<4mm的結(jié)節(jié),R1、R2、R3及CAD的Az值分別為0.58、0.56、0.48和0.72,使用CAD二次閱片時(shí),R1、R2、R3的Az值分別升至0.91、0.88、0.81(圖3);對直徑≥4mm的結(jié)節(jié),R1、R2、R3及CAD的Az值分別為0.71、0.66、0.56和0.62,使用CAD二次閱片時(shí),R1、R2、R3的Az值分別升至0.88、0.81、0.75(圖4);對以上3組結(jié)節(jié),閱片者使用CAD組的Az值均大于獨(dú)立閱片組,兩組結(jié)果間均有顯著性差異(表3)。2.4cad結(jié)果構(gòu)成根據(jù)參考標(biāo)準(zhǔn),CAD檢出了34個(gè)假陽性結(jié)節(jié),平均每個(gè)檢查有0.64個(gè)假陽性結(jié)果,主要由胸鎖關(guān)節(jié)局部突起(n=6)、胸椎局部突起(n=2)、肋骨突起(n=1)、血管影(n=14)、局部胸膜增厚(n=11)構(gòu)成(圖5)。不使用CAD時(shí),每個(gè)CT檢查R1、R2、R3平均各發(fā)現(xiàn)0.34、0.42、0.55個(gè)假陽性結(jié)果,使用CAD二次閱片時(shí)則分別為0.25、0.34、0.47。A:protrusionofanteriorextremityoffirstrib(redcircle);B:pleuralthickening(yellowframe);C:vascularbifurcation(greenframe)3cad的良好表現(xiàn)CT是早期肺癌最靈敏的影像學(xué)檢查方式。MDCT可以更好地檢出小結(jié)節(jié)。然而,許多研究顯示放射科醫(yī)師對肺結(jié)節(jié)的檢出率并不令人滿意。NAIDICH等的研究中,僅識(shí)別了63%直徑1～7mm的結(jié)節(jié),而對直徑小于3mm和1.5mm的結(jié)節(jié)檢出率僅為48%和1%。這可能是由于高空間分辨率重建使圖像數(shù)量明顯增加,醫(yī)師因工作量劇增導(dǎo)致審圖疲憊,從而影響肺結(jié)節(jié)的檢出。有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師雙重閱片有可能減少此類錯(cuò)誤,但此法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,使其臨床應(yīng)用受限。CAD系統(tǒng)有助于提高放射科醫(yī)師對肺結(jié)節(jié)(特別是小結(jié)節(jié))的檢出率,并且可用相同的方法隨訪和管理患者,有助于減少閱片者間的差異。既往研究中,CAD對肺結(jié)節(jié)檢出的靈敏度從38%到95%不等,如果只考慮大于3mm的結(jié)節(jié),BROWN等報(bào)道其靈敏度為100%。這些差異可能與不同研究的結(jié)節(jié)特征、納入標(biāo)準(zhǔn)、掃描條件、重建參數(shù)及所使用CAD軟件的不同有關(guān)。本研究確證了CAD的良好表現(xiàn)。對直徑小于4mm的結(jié)節(jié),單獨(dú)使用CAD時(shí)的Az值大于3位不同經(jīng)驗(yàn)醫(yī)師獨(dú)立檢出的結(jié)果,靈敏度也高于后者;而對直徑大于4mm的結(jié)節(jié),單獨(dú)使用CAD時(shí)的Az值雖略小于有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師(R1、R2),但無顯著性差異。一般而言,在幾百幅圖像里檢出直徑小于4mm的結(jié)節(jié)比較困難,尤其當(dāng)結(jié)節(jié)位于肺門區(qū)域時(shí)。本研究結(jié)果顯示,單獨(dú)使用CAD檢出肺結(jié)節(jié)的靈敏度約為80%,較有經(jīng)驗(yàn)閱片者(R1)提高約25%,而對直徑小于4mm的結(jié)節(jié),明顯提高約47%。這種重大的收益主要取決于閱片者單獨(dú)閱片時(shí)檢出肺結(jié)節(jié)的效能。而閱片者的表現(xiàn)可能與以下因素有關(guān):①醫(yī)師檢測肺結(jié)節(jié)時(shí)的注意力集中程度。因閱片疲憊而使醫(yī)師注意力下降,從而可能影響肺結(jié)節(jié)的檢出。②醫(yī)師單獨(dú)閱片時(shí)未應(yīng)用三維處理技術(shù)(如MIP)。如能應(yīng)用MIP等工具或許可以提高其檢出肺結(jié)節(jié)的靈敏度。③肺結(jié)節(jié)的內(nèi)在特征(大小、密度及位置等)。此外,本研究排除了可能降低CAD表現(xiàn)的間質(zhì)性肺疾病、肺膨脹不全和實(shí)變等。因?yàn)閷Υ祟惢颊逤AD可檢出大量假陽性結(jié)節(jié),從而顯著降低CAD的靈敏度,而且還需大量時(shí)間分析排除。有關(guān)CAD作為二次閱片者檢測肺結(jié)節(jié)的作用,既往各研究結(jié)果間差別亦較大。LEE等研究結(jié)果顯示,閱片者使用CAD時(shí)檢出肺結(jié)節(jié)的結(jié)果雖略好于不使用CAD時(shí),但是二者間無顯著性差異。而其他一些研究則顯示閱片者使用CAD時(shí)檢出肺結(jié)節(jié)的效能顯著高于不使用時(shí)。本研究結(jié)果顯示無論閱片者是否有經(jīng)驗(yàn),利用CAD二次閱片均可顯著提高其檢出肺結(jié)節(jié)的準(zhǔn)確度。有經(jīng)驗(yàn)的閱片者使用CAD二次閱片時(shí)對所有結(jié)節(jié)的Az值可從0.66提高至0.89,靈敏度從55%提高至95%。盡管經(jīng)驗(yàn)少的閱片者的表現(xiàn)較有經(jīng)驗(yàn)閱片者差,容易遺漏高度懷疑的病灶,但經(jīng)驗(yàn)少的閱片者使用CAD二次閱片時(shí),其對病變的檢出效能亦顯著提高,Az值從0.54提高至0.78,靈敏度從44%提高至86%。以往研究中,CAD檢出的假陽性結(jié)果差異亦較大,平均每個(gè)患者檢出0.55個(gè)至77.4個(gè)。本研究所用CAD檢出的假陽性結(jié)果較少,平均每個(gè)檢查發(fā)現(xiàn)0.64個(gè)。這可能主要與近年