European Radiology:深度学习,让年轻放射科医生轻轻松松面对前列腺癌的MR判析!

2022-11-29 shaosai MedSci原创 发表于上海

随着深度学习(DL)框架在自动图像识别分析方面的巨大成功,许多计算机辅助诊断(CAD)系统已经被开发出来用于各种恶性肿瘤的影像学图像解释。

据统计前列腺癌(PCa)是全球第二大最常被诊断的癌症,也是全球男性的第五大死因。近年来,多项研究证据表明,基于多参数MRI(mpMRI)等成像方式的经直肠超声(TRUS)引导靶向活检(TB)的效果要显著优于标准的系统活检,因此大大改变了PCa的诊断途径并进一步推进了前列腺成像报告和数据系统(PI-RADS,最新更新称为PI-RADS v2.1)的不断发展。

随着深度学习(DL)框架在自动图像识别分析方面的巨大成功,许多计算机辅助诊断(CAD)系统已经被开发出来用于各种恶性肿瘤的影像学图像解释。最近,一些研究评估了CAD辅助检测mpMRI图像中前列腺癌病灶的诊断价值。然而,到目前为止,很少有研究关注于在mpMRI解读中CAD的附加值是否随读者经验而变化。

近日,发表在European Radiology杂志的一项研究评估了有经验和无经验的放射科医生在DL-CAD配套软件的辅助下解读mpMRI图像的准确性,并将结果与无辅助情况下的表现进行了比较,为临床评估前列腺癌MR图像提供了一个更为准确、快速的辅助影像学工具。


项回顾性研究一组连续的184名,在2018年1月-2019年8月期间接受检查的患者纳入研究参考基础是联合靶向和12芯系统经直肠超声引导下的活检结果四位放射科医生对每个病例进行两次评估,一次没有(DL-CAD-)一次由DL-CAD辅助(DL-CAD+)。计算了ROC分析、敏感性、特异性、PPV和NPV,以比较两组(DL-CAD-与DL-CAD+)之间诊断前列腺癌(PCa)的准确性。评估了Spearman的相关系数以探讨PI-RADS类别和Gleason评分(GS)之间的关系。此外,还比较了两组读数的中位数时间。

总共有172名患者被纳入最终分析。在DL-CAD的协助下,经验不足的放射科医生的总体AUC从0.66明显增加到0.80(p = 0.001;截断值ISUP GG≥1),从0.68增加到0.80(p = 0.002;截断值ISUP GG≥2)。有经验的放射科医生显示AUC从0.81增加到0.86(p = 0.146;截断值ISUP GG≥1),从0.81增加到0.84(p = 0.433;截断值ISUP GG≥2)。此外,PI-RADS类别和GS之间的相关性在DL-CAD+组中明显改善(0.45 vs. 0.57;p = 0.03),而中位阅读时间从157秒减少到150秒(p = 0.023)。 


 在辅助DL-CAD+模式下的示例(图像经过裁剪)。两种模式下的方案是相同的,包括以下序列:轴位(a)和矢状位T2WI(b)、轴位DWI(b=2000,由DL-CAD原型系统计算)(c)、轴位ADC图(d)、轴位DCE(e)、轴位T2WI、在DL-CAD+模式下有DL-CAD发现的热图(f)、标记病灶的增强图(g)以及病例报告(h)

本研究表明,加入DL-CAD能显著提高经验不足的放射科医生在评估mpMRIs时的检测准确性;在DL-CAD的协助下,年轻放射科医生也可以取得与专家级放射科医生类似的诊断能力。目前,前列腺MRI解读所需的高水平专业知识限制了其可用性和潜在效益,但其需求正在稳步增加。因此,本项研究对于克服DL-CAD这些限制方面提供了重要的参考依据。

原文出处:

Sandra Labus,Martin M Altmann,Henkjan Huisman,et al.A concurrent, deep learning-based computer-aided detection system for prostate multiparametric MRI: a performance study involving experienced and less-experienced radiologists.DOI:10.1007/s00330-022-08978-y.

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