基於人工智能的乳腺X射線篩查可節省時間並檢測出更多癌症
一項新的研究發現,在人工智能的支持下,單個放射科醫生篩查乳房X 線照片能發現更多的乳腺癌病例,而且效率更高。研究人員表示,他們的方法將成為兩名放射科醫生”雙讀”掃描的安全替代方案。對許多婦女來說,定期進行乳房X 射線檢查是早期發現乳腺癌的最佳方法,因為此時乳腺癌更容易治療,而且還不會大到讓人感覺到或引起症狀。
澳大利亞和許多歐洲國家都採用”雙讀”乳房X 光檢查,即由兩名放射科醫生對掃描結果進行審查,各自給出獨立的意見。這樣做的理由是,使用兩雙眼睛會增加發現癌症的可能性。在美國,由一名放射科醫生加上計算機輔助檢測(CAD)(一種掃描乳房X 光片並標記潛在異常區域的計算機程序)的做法更為普遍。
瑞典隆德大學(Lund University)的研究人員進行了一項新的研究,考察了用人工智能取代一名乳腺篩查放射醫師與標準的雙人閱片相比是否安全可行。
“在我們的試驗中,我們使用人工智能來識別乳腺癌高風險篩查,並由放射科醫生進行雙重閱片,”該研究的主要作者克里斯蒂娜-洛恩(Kristina Lång)說。研究的主要作者克里斯蒂娜-洛恩(Kristina Lång)說:”其餘的檢查被歸類為低風險,只由一名放射科醫生進行閱片。在屏幕閱片中,放射科醫生使用人工智能作為檢測支持,其中它突出顯示了圖像上的可疑發現”。
研究人員在研究中納入了80033 名婦女,分為兩組:一組接受人工智能支持的乳腺篩查,另一組為對照組,接受沒有人工智能支持的標準雙閱片。
Lång說:”我們發現,與標準篩查相比,使用人工智能可多發現20%的癌症,但不會影響假陽性結果。篩查中的假陽性發生在婦女被召回,但在檢查後排除了癌症嫌疑的情況下。”
與現代人工智能相比,使用計算機輔助診斷軟件的最大缺點是假陽性率高,造成不必要的焦慮和進一步檢查的要求。與現代人工智能不同,傳統CAD 使用的技術較為有限,只能在小數據集上進行訓練,這可能會導致誤差。而且,由於人的可變性,儘管有兩名放射科醫生的輸入,但重複讀片仍可能出現假陽性。
目前的研究發現,除了準確性,人工智能提供的支持還將放射科醫生的工作量減少了44%。人工智能支持的篩查次數為46345 次,而標準篩查次數為83231 次。據研究人員估計,在人工智能的協助下,放射科醫生閱讀約40000 次篩查所需的時間減少了約5 個月。
考慮到這項研究僅在一個地點進行,研究人員計劃開展進一步的研究,以觀察是否能複制這些結果。
Lång說:”這項研究是在瑞典的一個地點進行的。”我們需要看看在其他條件下,例如在其他放射科醫生或其他人工智能算法的作用下,這些有希望的結果是否能夠成立。在乳腺X 射線篩查中使用人工智能可能還有其他方法,但這些方法最好也需要在前瞻性環境中進行研究。”
這項研究是”人工智能乳腺放射攝影篩查(MASAI)”試驗的一部分,該試驗是首個評估人工智能支持的篩查效果的隨機對照試驗。共有10 萬名婦女參加了這項試驗;下一步將調查在有人工智能支持和沒有人工智能支持的情況下發現的癌症類型,以確定間期癌症率。間隔期癌症是在兩次篩查之間被診斷出來的癌症,其預後通常比篩查出的癌症要差。間隔期癌症率將在所有參加試驗的婦女接受至少兩年的隨訪後進行評估。
Lång說:”重要的是找到一種能在早期階段發現有臨床意義的癌症的方法。然而,這必須與假陽性的危害和對輕度癌症的過度診斷相平衡。我們的首次分析結果表明,人工智能支持的篩查是安全的,因為儘管讀屏工作量大幅減少,但癌症檢出率並沒有下降。”
這項研究發表在《柳葉刀腫瘤學》雜誌上。