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人工智能软件AVVIGO?+在IVUS支架优化评估中超越介入心脏病专家
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月27日 来源:Case Studies in Chemical and Environmental Engineering CS8.5
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【编辑推荐】针对IVUS(血管内超声)支架植入评估耗时且依赖专家经验的问题,研究人员开展AI软件AVVIGO?+与心脏病专家(IC)的对比研究。结果显示:AI检测的最小支架面积(MSA)更小(5.94 vs 7.19 mm2),支架扩张指数更低(70.3% vs 91.2%),分析时间减少59.7%,并能更准确识别地理遗漏(geographic miss)。该研究为PCI术后评估提供了更高效可靠的AI解决方案。
在心血管介入治疗领域,支架植入的精准评估直接关系到患者预后。虽然血管内超声(IVUS)能提供比传统造影更精确的影像评估,并被指南列为IA类推荐,但临床实践中其使用率仍不足30%。这主要源于两个痛点:一方面,IVUS图像分析需要逐帧检查,平均每个病例耗时近2分钟;另一方面,不同医师对最小支架面积(MSA)和支架边缘斑块负荷(PB)的判定存在主观差异,导致评估结果不一致。更棘手的是,支架扩张不足(<80%)和地理遗漏(支架边缘PB>50%)已被多项研究证实是支架内再狭窄和晚期血栓的独立预测因素。
Medstar Washington Hospital Center的研究团队针对这一临床难题开展了一项创新性研究。他们测试了FDA已批准的AI软件AVVIGO?+在支架评估中的表现,并与传统心脏病专家(IC)的视觉评估进行头对头比较。这项回顾性研究纳入了60例患者的47,997帧IVUS图像,重点评估三个关键参数:MSA、支架扩张指数(%Stent expansion = MSA/远端参考管腔面积)以及支架近远端5mm内的PB。研究设计严格遵循专家共识,采用80%扩张指数和50%PB作为临床相关阈值。
研究采用的主要技术方法包括:1)回顾性队列分析(筛选220例IVUS引导PCI患者,最终纳入60例);2)IVUS图像的双盲评估(由AI软件和IC独立分析);3)定量参数对比(MSA、扩张指数、PB等);4)时间效率评估(记录两种方法的分析耗时)。特别值得注意的是,研究排除了长支架(>28mm)、多支架、分叉病变等复杂病例以确保评估的标准化。
【结果1:支架扩张评估】AVVIGO?+展现出更严格的评估标准。与IC组相比,AI检测的MSA显著更小(5.94±2.32 vs 7.19±2.51 mm2,p=0.0053),导致平均扩张指数更低(70.3% vs 91.2%,p<0.0001)。在25例(41.7%)病例中,AI判定为扩张不足(<80%)而IC认为满意,这种差异主要源于AI能更精确识别最小截面积帧。
【结果2:时间效率】AI展现出显著优势。AVVIGO?+的平均分析时间仅0.76±0.39分钟,较IC组的1.89±0.62分钟缩短59.7%(p<0.0001)。这种效率提升在临床实践中意味着更快的决策速度和更高的工作流程效率。
【结果3:地理遗漏检测】AI的敏感性更高。在支架远端边缘,AVVIGO?+检测的PB均值达51.8%,显著高于IC的43.0%(p<0.0001);近端边缘同样存在差异(50.0% vs 43.0%,p=0.0083)。AI额外识别出12例IC未发现的PB≥50%病例(远端和近端各6例),这些"隐匿性"地理遗漏可能成为未来不良事件的隐患。
在讨论部分,Pablo M. Rubio和Hector M. Garcia-Garcia等作者指出,AVVIGO?+的优异表现可能源于三个特性:1)全自动分析消除人为偏差;2)算法能处理全部图像数据而非抽样检查;3)精确的机器学习模型识别能力。特别值得注意的是,AI与IC的评估差异主要集中在临界值附近(如扩张指数75-85%区间),这些"灰色地带"恰恰是临床决策最困难的区域。
这项研究具有重要的临床转化价值。首先,AI评估的标准化有助于减少不同中心间的结果差异,这对多中心研究和质量管控尤为重要。其次,缩短的分析时间可能提高IVUS的临床接受度,促进该技术更广泛应用。最后,更严格的评估标准可能帮助识别更多高风险患者,通过及时干预改善预后。正如作者强调的,AI不应被视为替代医师的工具,而是提供客观"第二意见"的决策辅助系统。
当然,研究也存在一定局限:样本量相对较小(60例),且排除了复杂病变病例。未来需要更大规模的前瞻性研究验证这些发现,并探索AI评估与长期临床结局的关联。此外,如何将AI评估无缝整合到现有工作流程,以及医保支付政策如何适应这种新技术,都是值得深入探讨的方向。
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