AI 融入超声心动图科室:高效诊断的新契机 —— 高容量临床环境下自动与人工测量的可行性对比研究

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Archives of Cardiovascular Diseases 2.3

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  超声心动图(Echocardiography)是心脏病诊断重要工具,但耗时且依赖专业知识。研究人员开展 AI 工具融入高容量超声心动图科室的研究,对比 AI 与人工测量结果。结果显示 AI 能有效融入,二者测量一致性高。为临床应用提供新方向。

  
在心血管疾病的诊断领域,超声心动图(Echocardiography)一直占据着重要地位。它就像是医生的 “透视眼”,能够清晰地看到心脏的结构和功能,为心脏病的治疗提供关键依据。然而,传统的超声心动图检查存在一些令人头疼的问题。做一次超声心动图检查,不仅花费时间长,就像给心脏做了一场漫长而细致的 “勘查”,而且对操作人员的专业技能要求极高。想象一下,在患者众多的高容量诊所里,这无疑是一场挑战,既要保证检查的准确性,又要提高效率,简直难上加难。

为了解决这些难题,来自法国波尔多大学医院(Bordeaux University Hospital)的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们致力于探索将人工智能(Artificial Intelligence,AI)融入超声心动图科室的可行性,并对 AI 生成的测量结果与人工测量结果的一致性进行评估。

这项研究成果意义非凡,它发表在《Archives of Cardiovascular Diseases》杂志上。研究表明,AI 可以有效地融入临床超声心动图实践,AI 与人工测量结果之间具有高度的一致性。这一发现,为心血管疾病的诊断带来了新的希望,有望改变传统的诊断模式,提高诊断效率和准确性。

研究人员在开展研究时,运用了以下几个主要关键技术方法:首先,在法国波尔多大学医院的超声心动图科室进行数据采集,在 2 个月内,由护士、住院医师和专家这三个不同经验水平的操作人员完成 894 例超声心动图检查,同时获取 AI 和人工测量数据;之后,通过统计分析来评估两者测量结果的一致性,如进行一致性分析(Concordance analysis)和布兰德 - 奥特曼分析(Bland-Altman analysis)等。

下面来详细看看研究结果:

  • AI 系统的整合情况:AI 系统在 6 周内成功集成到医院的基础设施中。这意味着在实际临床环境里,AI 技术已经具备了 “落地生根” 的能力,为后续的应用打下了坚实基础。
  • 测量一致性分析:一致性分析显示,对于大多数参数,AI 和人工测量之间有良好到非常好的一致性。其中,射血分数(Ejection fraction)的组内相关系数(Intraclass correlation coefficient,ICC)达到 0.81(95% 置信区间 [Confidence Interval,CI] 0.78 - 0.85),这表明 AI 在评估心脏泵血功能的关键指标上,与人工测量的一致性较高。而基于多普勒的血流测量(Doppler-based flow measurements),如二尖瓣 E 波速度(Mitral E wave velocity),ICC 更是高达 0.97(95% CI 0.95 - 0.98),进一步说明了 AI 在血流动力学参数测量方面的可靠性。
  • 差异分析:布兰德 - 奥特曼分析表明,整体平均差异为 -4%,标准差为 15% 。这虽然存在一定差异,但仍在可接受范围内。同时,亚组分析显示,专家和住院医师操作下的测量结果与 AI 的一致性,要高于护士(平均 ICC 分别为 0.78、0.79 和 0.72),说明操作人员的经验水平可能会对与 AI 测量的一致性产生影响。

研究结论明确指出,AI 能够有效融入临床超声心动图实践,AI 与人工测量结果之间具有较高的一致性。然而,目前的研究也存在一定局限性,仍需要进一步研究来探究其对临床结果和效率的长期影响。尽管如此,这项研究已经为心血管疾病的诊断开辟了新的道路。AI 技术的应用,有望在未来减轻医生的工作负担,提高高容量临床环境下超声心动图检查的效率,同时保证诊断的准确性,为更多心血管疾病患者带来更及时、更精准的诊断服务,推动心血管疾病诊断领域的发展。

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