AI 助力数字化乳腺断层合成筛查:显著提升乳腺癌检测效能

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Clinical Breast Cancer 2.9

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  为评估人工智能(AI)检测系统对数字化乳腺断层合成(DBT)筛查的影响,研究人员对比了 AI 使用前后放射科医生的乳腺癌筛查表现。结果显示,AI 使癌症检出率(CDR)上升、异常解读率(AIR)下降,阳性预测值(PPV1、PPV3)显著提高,对乳腺癌筛查意义重大。

  
在女性健康领域,乳腺癌就像一颗 “定时炸弹”,时刻威胁着全球女性的生命。2020 年,全球预估有 226 万新确诊的女性乳腺癌病例,68.5 万女性因乳腺癌失去生命 。乳腺癌已然成为女性群体中发病率最高的癌症,也是导致女性癌症死亡的 “头号杀手”。美国放射学院建议,平均风险的女性从 40 岁起每年进行乳腺钼靶筛查;高风险女性则要在 25 - 40 岁就开启年度筛查。

传统的乳腺癌筛查方法存在一定的局限性,例如漏诊、误诊的情况时有发生。为了提高乳腺癌的筛查准确率,降低漏诊和误诊率,让更多女性能够早发现、早治疗,印第安纳大学的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将研究成果发表在了《Clinical Breast Cancer》杂志上。

研究人员开展的是一项回顾性研究。在两个不同时间段,选取了 4 名放射科医生,对来自 3 个临床站点的数字化乳腺断层合成(Digital Breast Tomosynthesis,DBT)筛查乳腺 X 光片进行解读。在 AI 系统应用前,也就是 2018 年 9 月 1 日至 2019 年 8 月 31 日期间,共解读了 10322 份标准 DBT 影像,当时使用的是计算机辅助检测系统。而在 AI 系统应用后,即 2020 年 1 月 1 日至 3 月 18 日以及 5 月 4 日至 12 月 31 日,共解读了 6407 份 DBT 影像,此时使用的是深度学习 AI 支持系统。研究人员重点关注癌症检出率(Cancer Detection Rate,CDR)、异常解读率(Abnormal Interpretation Rate,AIR),以及异常解读筛查(PPV1)和活检(PPV3)中癌症的阳性预测值这些指标。

研究中,关键技术方法主要是回顾性分析,对不同时间段、不同系统辅助下的 DBT 影像解读数据进行收集和整理。样本队列来源于 3 个临床站点,涵盖了 AI 应用前后不同时期的病例数据。

研究结果如下:

  • 癌症检出率提升:每 1000 次检查的 CDR 从无 AI 时的 3.7 上升到有 AI 时的 6.1,两者差值为 2.4(p = 0.008,95% CI:0.6,4.2),这表明 AI 的应用显著提高了癌症的检出数量。
  • 异常解读率降低:AIR 从无 AI 时的 8.2% 降至有 AI 时的 6.5%,差值为 - 1.7(p < 0.001,95% CI: - 2.5, - 0.8),说明 AI 减少了不必要的异常解读情况。
  • 阳性预测值显著增加:PPV1 从 4.2% 提升到 8.8%(差值 4.6,p < 0.001,95% CI:3.0,6.3);PPV3 从 32.3% 提高到 56.5%(差值 24.2,p = 0.033,95% CI:2.0,46.4)。这意味着在异常解读和活检中,AI 辅助下判断为癌症的准确性大大提高。

从研究结论和讨论部分来看,这项研究意义非凡。在真实世界的 DBT 筛查中,AI 检测系统的应用切实提高了 CDR,降低了 AIR,同时显著提升了 PPV1 和 PPV3。这不仅有助于更精准地发现乳腺癌,减少漏诊和误诊,还能让医疗资源得到更合理的利用,为乳腺癌患者争取更宝贵的治疗时间,对于推动乳腺癌早期筛查和诊断的发展有着不可忽视的作用,为女性乳腺癌防治提供了更有力的技术支持和保障。

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