AI 助力前列腺多参数 MRI 病灶检测:显著提升放射科医生诊断效能

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Clinical Imaging 1.8

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  前列腺 MRI 对诊断前列腺癌意义重大,但诊断准确性受多种因素影响。为提升诊断性能,研究人员开展了 AI 辅助与传统前列腺多参数 MRI(mpMRI)图像解读对比研究。结果显示 AI 辅助可显著提升诊断效能,这为前列腺癌诊断提供了新助力。

  
在医学领域,前列腺癌是男性常见的恶性肿瘤之一。准确检测前列腺癌病灶对于患者的治疗和预后至关重要。前列腺多参数磁共振成像(mpMRI)作为一种重要的检测手段,在临床中广泛应用。然而,目前前列腺 MRI 的阳性预测值在不同成像中心差异较大。这主要是因为其诊断性能不仅受图像质量影响,放射科医生的经验也起着关键作用。为了提高诊断的准确性,临床通常遵循前列腺影像报告和数据系统(PI-RADS v2.1)框架,但这仍不能完全解决问题。于是,研究人员想到将人工智能(AI)引入前列腺 MRI 的临床成像工作流程,希望借此提升诊断效率和准确性。

美国东北部一家三级医疗中心的研究人员开展了相关研究。他们进行了一项回顾性研究,选取了 53 例连续接受前列腺 mpMRI 检查,并随后进行前列腺组织采样的患者。由两名获得委员会认证的放射科医生(分别拥有 4 年和 12 年经验),在不知情临床信息的情况下,分别基于 PI-RADS v2.1 框架,对匿名检查结果进行有无 AI 辅助的解读。研究中使用的 AI 软件工具能提供腺体分割和自动病灶检测,并给出存在临床意义前列腺癌(csPCa)可能性的概率评分。最终,该研究发表在《Clinical Imaging》上。

在研究方法上,研究人员主要采用了回顾性分析患者病例数据的方法。样本来自 2022 年 2 月至 3 月期间连续接受前列腺 mpMRI 检查且后续进行了靶向和 / 或系统前列腺活检的 53 例患者。两名放射科医生独立评估影像,在有 AI 辅助和无 AI 辅助两种情况下进行诊断,最后将诊断结果与前列腺病理活检结果(作为参考标准)进行对比分析 。

下面来看研究结果:

  • 患者队列特征:在 53 例患者的整个队列中,患者平均年龄为 67 岁,中位前列腺特异性抗原(PSA)为 5.8 ng/mL,中位 PSA 密度为 0.13 ng/mL2。其中,42 例(79%)患者患有 Gleason 阳性疾病,17 例(32%)为 1 级疾病,25 例(47%)患有临床意义前列腺癌(国际泌尿病理学会分级组≥2,即 ISUP GG ≥2)。
  • AI 辅助提升诊断性能:对于 csPCa 的诊断,放射科医生在 AI 辅助下的诊断性能显著优于传统解读方式。以受试者工作特征曲线下面积(AUC)衡量,读者 A 在 AI 辅助下 AUC 为 0.82,传统解读时为 0.72(p = 0.03);读者 B 在 AI 辅助下 AUC 为 0.78,传统解读时为 0.69(p = 0.03)。
  • 对病灶评分一致性的影响:在病灶层面特征评分上,无 AI 辅助时,81%(n = 36;95% 置信区间:0.89 - 0.91)的病灶在两名放射科医生间评分相似;有 AI 辅助时,这一比例为 59%(26,0.82 - 0.89)。此外,读者 A 在 AI 辅助和非辅助评估之间的 PI-RADS 评分存在显著差异(p = 0.02),读者 B 则未检测到显著差异。

从研究结论和讨论部分来看,AI 辅助前列腺 mpMRI 解读可提高放射科医生的诊断性能,且这一提升与读者经验无关。这一成果意义重大,AI 辅助病灶检测为放射科医生解读前列腺 MRI 提供了额外的诊断支持,尤其在检查量不断增加的情况下,有助于提高临床效率,还能帮助经验不足的普通放射科医生提升诊断准确性。不过,要将 AI 辅助病灶检测工具更好地融入临床工作流程,还需要确保 AI 工具的透明度,在多个患者群体中进行测试,并进行深入思考和规划 。总的来说,这项研究为前列腺癌的诊断提供了新的思路和方法,推动了 AI 技术在医学领域的应用和发展,有望改善前列腺癌患者的诊断和治疗现状。

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