"怀长期主义,聊医工科技"
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今天的文章中,超哥为大家介绍本研究比较了弹性成像(ECI)和AI辅助工具S-Detect在甲状腺结节良恶性鉴别中的诊断性能。研究纳入159例患者,结果显示放射科医师基于K-TIRADS的评估表现最佳,诊断准确率为89%,敏感性98.28%,特异性79.21%。弹性成像次之,准确率为85%,敏感性87.93%,特异性81.19%;S-Detect的准确率最低,为78%,特异性仅为68.32%。一致性分析中,ECI与FNAC结果的一致性(Kappa值0.66)显著高于S-Detect(Kappa值0.52)。研究指出,弹性成像可作为有效的非侵入性诊断工具,提高恶性风险评估的准确性;S-Detect虽表现稍逊,但作为AI辅助诊断工具仍具发展潜力。结合两者的使用,可减少不必要的FNAC,优化诊断流程。未来需进一步研究以提升这些工具的性能,并探索其在实际临床中的应用潜力。 |
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甲状腺结节是临床常见问题,超声检查是检测和评估其恶性风险的主要手段,但其特异性有限,通常需借助细针穿刺细胞学(FNAC)确认诊断。然而,FNAC广泛应用可能增加医疗成本并导致患者不适。为弥补超声检查的局限性,近年来发展了基于计算机辅助诊断(CAD)的弹性成像和深度学习工具S-Detect,旨在提高诊断的准确性和可靠性。
a) 左侧甲状腺叶内可见一个等回声、边界清晰且呈海绵状的结节。结节轴向的结节内外弹性对比指数(ECI)为1.22。病理结果确诊为良性结节性增生。b) 左侧甲状腺叶内发现一个低回声、纵向大于横向且伴有部分内部钙化的结节。结节轴向的结节内外弹性对比指数(ECI)为2.15。病理结果确诊为乳头状癌。c) 甲状腺中部区域发现一个低回声、边界不规则且伴有部分内部钙化的结节。结节内外弹性对比指数(ECI)为3.33。病理结果确诊为乳头状癌。
研究目的
本研究评估弹性成像的弹性对比指数(Elasticity Contrast Index,ECI)和S-Detect在鉴别甲状腺结节良恶性方面的诊断性能,并比较其与放射科医师评估结果的差异,探索其临床应用潜力。
a) 一名57岁女性左侧甲状腺叶的超声灰阶横切图像。b) 使用S-detect根据内部成分、回声特征、方向、边缘和形状等特性对甲状腺结节进行自动分类,判断其为良性或恶性。
研究方法
研究设计与对象:
本研究为回顾性分析,纳入159例于2023年1月至2024年6月间接受甲状腺结节超声检查的患者,均接受了FNAC作为最终诊断依据。
排除标准包括既往甲状腺手术史、当前甲状腺相关疾病治疗以及FNAC采样不足的病例。
诊断工具:
弹性成像(ECI):通过测量结节与周围正常组织的硬度对比,量化结节的恶性风险。
S-Detect:基于深度学习的CAD工具,分析超声灰阶图像并提供结节的良恶性预测。
数据分析:
使用受试者工作特征曲线(ROC)评估诊断性能,计算曲线下面积(AUC)、敏感性、特异性、阳性预测值(PPV)和阴性预测值(NPV)。
通过Cohen's Kappa系数评估与FNAC结果的一致性。
a) 一名57岁女性左侧甲状腺叶的超声灰阶横切图像。b) 使用S-detect根据内部成分、回声特征、方向、边缘和形状等特性对甲状腺结节进行自动分类,判断其为良性或恶性。
研究结果
患者特征:
159例患者中,63.5%为良性结节,36.5%为恶性结节。恶性结节的平均尺寸显著小于良性结节(0.79±0.58 cm vs. 1.23±0.94 cm,p=0.002)。
恶性结节更常呈现不平行方向、不规则形状和不清楚的边界(p均<0.001)。
诊断工具性能比较:
放射科医师:基于K-TIRADS评估,AUC为0.89,敏感性98.28%,特异性79.21%,PPV 73.1%,NPV 98.8%。
弹性成像(ECI):AUC为0.85,敏感性87.93%,特异性81.19%,PPV 72.9%,NPV 92.1%。
S-Detect:AUC为0.78,敏感性87.93%,特异性68.32%,PPV 61.4%,NPV 90.8%。
一致性分析:
S-Detect与FNAC结果的一致性为中等(Kappa值0.52,p<0.001)。
ECI和K-TIRADS的Kappa值分别为0.66和0.72,均表现为较高一致性。
讨论
工具优势与局限:
弹性成像作为非侵入性诊断工具,可实时量化组织硬度,提供较高的诊断敏感性和特异性。
S-Detect作为AI辅助工具表现出一定的潜力,但其特异性较低,仍需结合其他手段提升诊断可靠性。
优化诊断流程的意义:
结合弹性成像和S-Detect可减少不必要的FNAC,提高甲状腺结节早期鉴别诊断的效率。
对于放射科医师而言,结合CAD工具能够提供更一致的诊断建议,降低因经验差异导致的诊断偏差。
研究局限:
样本量相对较小,且研究集中于单一地区,可能限制结果的普适性。
弹性成像在压力控制方面缺乏统一标准,可能导致结果的可重复性下降。
结论
弹性成像和S-Detect在甲状腺结节诊断中具有一定的临床应用价值,尤其是弹性成像的ECI在评估恶性风险方面表现出较高的诊断准确性。尽管S-Detect的准确性稍逊于传统评估方法,但其作为AI辅助诊断工具仍具有发展潜力。未来需开展更大规模、多中心的研究以进一步验证这些工具的有效性,并探索其在临床诊断流程中的整合方案。
参考文献
Park, Jee-Yeun, and Sung-Hee Yang. "Comparative Analysis of Diagnostic Performance Between Elastography and AI-Based S-Detect for Thyroid Nodule Detection." (2024).
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我是超哥,超声行业17年老伙计,做过研发,搞过生产,趟过市场,开过(在开)公司;越野跑爱好者;工作狂;沟通粗暴直接;严苛完美主义者;起伏皆为过往;信奉长期主义和第一性原则;欢迎来聊来组局...
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