据《放射学》杂志发表的一项研究显示,一种被称为深度学习的强大人工智能可以帮助医生在CT血管造影上检测潜在的危及生命的脑动脉瘤。
脑动脉瘤是大脑血管的薄弱部位。如果不经治疗,它们可能会泄漏或破裂,有时会导致致命结果。这些动脉瘤的检测和特征是非常关键的,因为破裂的风险取决于动脉瘤的大小、形状和位置。
CT血管造影通常是评价脑动脉瘤的首选。该检查非常准确,但由于脑血管体积小,且血管复杂,在初步评估时,很容易忽略脑动脉瘤。
研究资深作者、博士西龙说:“在日常工作中,我们总是面临着人眼漏掉一些重要病变的病例,”研究高级作者、中国武汉同济医学院联合医院放射科博士说,“脑动脉瘤是在常规影像学评估中是很容易忽略的小病灶之一。”
深度学习作为一种辅助工具,为更准确地解释脑动脉瘤提供了巨大的潜力。一个深度学习系统是在现有图像上训练的,并学会识别出人类观察者很难看到的异常。
在放射医学中,深度学习最近被用于辅助放射科医师的各种角色,例如在胸部X光检查结核方面。
在这项新的研究中,龙博士和他的同事们开发了一种全自动、高灵敏度的算法,用于在CT血管造影图像上检测脑动脉瘤。他们用500多名患者的CT血管造影来训练深学习系统,然后在另外534张CT血管造影上进行测试,其中包括649个动脉瘤。
该算法检测649例脑动脉瘤633例,灵敏度97.5%。它还发现了8个新的动脉瘤,在初步评估中被忽略了。
统计分析显示,深度学习辅助能提高放射科医师的表现。在经验较低的放射科医生中,改善最为明显。
“开发的深度学习系统在检测动脉瘤方面表现出了优异的性能,”龙博士说,“我们发现一些动脉瘤在最初的报告中被忽略了,但它们被深度学习系统成功地描绘出来。”
结果表明,深度学习算法有望作为脑动脉瘤的辅助手段,在头颅CT血管造影图像的解释中有可能作为临床应用的第二种观点。龙博士说,在这种情况下,它有许多优势,主要是因为计算机不受影响人类表现的经验水平、工作时间和心情等因素的影响。
Long博士指出,该系统有一些局限性。它可能会错过非常小的动脉瘤或动脉瘤,这些动脉瘤位于类似密度结构的地方,如骨骼。它也有错误的阳性结果,这意味着它错误地将类似于动脉瘤的结构识别为动脉瘤,这就需要使用者对系统建议进行仔细的修改。
龙博士说:“简单地说,深度学习系统的目的是帮助人类读者,而不是取代它们。”
该系统需要进一步验证更多异构数据,例如来自世界各地的人们的图像,这对于评估其可概括性和适用性对日常临床工作至关重要。
龙博士说:“此时,这个经过培训识别动脉瘤的深度学习系统,其作用是给操作者提出建议,提高他们的表现,减少错误。”