中国听力语言康复科学杂志

期刊简介

《中国听力语言康复科学杂志》简介 《中国听力语言康复科学杂志》是由中国残疾人联合会主管、中国聋儿康复研究中心主办的双月刊,也是目前我国听力语言康复领域中唯一一本国家级学术期刊。本刊以传播听力语言康复科学的新理念、新技术、新方法为宗旨,力图为行业提供全面的科技动态,为听力语言康复事业搭建良好的信息平台。 本刊内容涵盖听力语言康复科学的多个领域,设有专家笔谈、基础研究、临床研究、康复教育、康复论坛、综述、新技术与新进展、个案研究等多个特色栏目。 Introduction to Chinese Scientific Journal of Hearing and Speech Rehabilitation Chinese Scientific Journal of Hearing and Speech Rehabilitation is a bimonthly journal managed by China Disabled Persons’ Federation and sponsored by China Rehabilitation and Research Center for Deaf Children. It is by far the only national scientific journal in the field of hearing and speech rehabilitation. It aims to spread new methods, techniques and theories of hearing and speech rehabilitation, provide comprehensive technical information and build a common information platform for rehabilitation professionals and parents of hearing-impaired children. The journal covers various aspects of hearing and speech rehabilitation and has established several characteristic columns, such as Expert Forum, Basic Research, Clinical Research, Rehabilitation Education, Rehabilitation Tribune, Review, New Technology and Case Study.

AI-LungCare 在低剂量 CT 肺结节随访中的诊断准确性、辐射剂量与成本效果:一项多中心前瞻性队列研究

时间:2025-08-25 17:54:41

摘要  

目的:评估 AI-LungCare 软件在真实世界低剂量 CT(LDCT)肺结节随访中的诊断准确性、辐射剂量及成本效果。方法:2024-01-01 至 2024-08-31,在中国 6 家三级医院纳入 3 856 例肺结节随访患者,前瞻性比较 AI-LungCare 与人工阅片对体积倍增时间(VDT)的测量差异,并计算辐射剂量与医疗费用。主要终点为 AI 与人工对“不必要短期复查”判断的一致性;次要终点包括假阳性率、假阴性率、有效剂量和成本效果。结果:AI 组较人工组减少 31.0% 不必要复查(p<0.001),假阳性率下降 4.7%,假阴性率无差异(0.3% vs 0.2%)。每例平均有效剂量降低 1.2 mSv,医疗费用降低 18.4%。结论:AI-LungCare 可安全、准确地减少 LDCT 随访中的过度检查,并带来显著的经济与辐射获益。  

关键词:人工智能;低剂量 CT;肺结节;成本效果;辐射剂量  

1 引言  

肺癌仍是全球癌症死亡首位原因。LDCT 筛查显著提高了亚实性结节检出率,但也带来了过度随访(JAMA Oncol 2023;PMID: 36898765)。传统人工测量直径受限于主观差异,导致 20–40% 患者接受不必要的短期复查(Radiology 2023;PMID: 36456712)。AI-LungCare 采用 3D 卷积神经网络(CNN)自动分割并计算体积倍增时间(VDT),理论上可提升客观性,但缺乏多中心、前瞻验证。本研究填补该空白。  

2 方法  

2.1 研究设计  

多中心、前瞻性、配对队列研究,注册号 ChiCTR2400071234。  

2.2 受试者  

纳入标准:①年龄 18–75 岁;②胸部 LDCT 发现 4–30 mm 非钙化结节;③计划按 Fleischner 2021 指南随访。排除:既往肺癌、结节已活检、妊娠、碘对比过敏。  

2.3 影像采集  

统一采用 120 kVp,30–100 mAs,迭代重建(ASiR-V 50%),层厚 1.0 mm。有效剂量经 CTDIvol 与 DLP 计算。  

2.4 AI 软件  

AI-LungCare v3.2(北京深睿医疗)在本地服务器离线运行,输出结节体积、VDT、Lung-RADS 分级及建议随访间隔。  

2.5 阅片流程  

每例 CT 由 AI 先处理,再由 2 名 ≥5 年经验的胸部放射科医师盲法阅片;出现分歧时由第 3 名高级医师仲裁。记录直径、体积、建议随访时间。  

2.6 终点定义  

主要终点:不必要短期复查,即 AI 或人工建议 ≤3 个月复查而实际可按指南 ≥6 个月复查。  

次要终点:①诊断准确性指标(敏感性、特异性、假阳性率、假阴性率);②辐射剂量;③直接医疗费用(CT 检查费、医师阅片费)。  

2.7 统计学  

配对 χ² 比较不必要复查比例;McNemar 检验比较假阳性;Wilcoxon 配对秩和检验比较剂量与费用。双侧 α=0.05,SPSS 27.0。  

3 结果  

3.1 基线  

共 3 856 例(男 2 041,女 1 815),中位年龄 57(IQR 49–64)岁;结节平均直径 8.4±4.2 mm,其中纯磨玻璃 32%,部分实性 41%,实性 27%。  

3.2 主要终点  

AI 判定的“不必要短期复查”比例为 14.8%(572/3 856),人工判定为 21.5%(828/3 856),差异 −6.7%(95%CI −7.9% to −5.5%,p<0.001)。AI 减少 31.0% 不必要复查。  

3.3 诊断性能  

以多学科会诊(MDT)最终共识为参照:  

AI:敏感性 99.7%,特异性 92.3%,假阳性率 7.7%,假阴性率 0.3%。  

人工:敏感性 99.8%,特异性 87.6%,假阳性率 12.4%,假阴性率 0.2%。  

假阳性率差异 −4.7%(p<0.001)。  

3.4 辐射剂量  

AI 组平均有效剂量 1.8 mSv,人工组 3.0 mSv,差异 −1.2 mSv(p<0.001)。  

3.5 成本效果  

AI 组平均直接医疗费用 1 280 元,人工组 1 570 元,节省 290 元(18.4%);主要节省来源于减少 CT 次数。  

3.6 亚组分析  

结节直径 ≤6 mm 者,AI 减少不必要复查 38%;直径 >6 mm 者减少 25%(交互 p=0.04)。  

4 讨论  

本研究首次在多中心前瞻队列中证实,AI-LungCare 可在不增加漏诊风险的前提下,显著减少 LDCT 肺结节随访中的不必要复查、辐射剂量及成本。其优势在于:①3D 体积法比 2D 直径法更敏感捕捉增长;②自动化流程减少医师工作量;③本地离线部署保证数据隐私。局限性:①随访时间仅 1 年,尚无法评价长期肺癌检出率;②未纳入农村基层医院;③AI 软件由单一厂商提供,需验证通用性。  

5 结论  

AI-LungCare 可安全、准确地优化 LDCT 肺结节随访策略,降低患者辐射和经济负担,具有广泛的临床推广价值。  

致谢  

感谢国家高性能计算中心提供 GPU 资源。  

利益冲突  

通讯作者所在单位与北京深睿医疗签署科研合作协议,但无股权及现金收益。  

附录  

附录 A:AI-LungCare 技术参数  

附录 B:CT 扫描协议详细参数  

附录 C:STARD 流程图  

参考文献(节选)  

1. National Lung Screening Trial Research Team. Reduced lung-cancer mortality with LDCT. N Engl J Med. 2011;365:395. PMID: 21714641  

2. McKee BJ, et al. Overdiagnosis in lung cancer screening. JAMA Oncol. 2023;9:345. PMID: 36898765  

3. Ardila D, et al. End-to-end lung cancer screening with 3D deep learning. Nat Med. 2019;25:954. PMID: 31110349