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人工智能识别结合DenseNet网络模型CT在亚实性肺结节诊断中应用

何舜东 胡子良 欧阳林 张梦珊

何舜东, 胡子良, 欧阳林, 张梦珊. 人工智能识别结合DenseNet网络模型CT在亚实性肺结节诊断中应用[J]. 分子影像学杂志, 2022, 45(2): 248-251. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2022.02.17
引用本文: 何舜东, 胡子良, 欧阳林, 张梦珊. 人工智能识别结合DenseNet网络模型CT在亚实性肺结节诊断中应用[J]. 分子影像学杂志, 2022, 45(2): 248-251. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2022.02.17
HE Shundong, HU Ziliang, OUYANG Lin, ZHANG Mengshan. Application of artificial intelligence recognition combined with DenseNet network model CT in diagnosis of subsolid pulmonary nodules[J]. Journal of Molecular Imaging, 2022, 45(2): 248-251. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2022.02.17
Citation: HE Shundong, HU Ziliang, OUYANG Lin, ZHANG Mengshan. Application of artificial intelligence recognition combined with DenseNet network model CT in diagnosis of subsolid pulmonary nodules[J]. Journal of Molecular Imaging, 2022, 45(2): 248-251. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2022.02.17

人工智能识别结合DenseNet网络模型CT在亚实性肺结节诊断中应用

doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2022.02.17
基金项目: 

福建省科学技术厅区域发展项目 2019Y3007

详细信息
    作者简介:

    何舜东,技师,E-mail: hetaaa@126.com

    通讯作者:

    张梦珊,技师,E-mail: 496284809@qq.com

Application of artificial intelligence recognition combined with DenseNet network model CT in diagnosis of subsolid pulmonary nodules

  • 摘要:   目的  通过人工智能自动识别结合DenseNet网络模型CT检查手段,探讨其在亚实性肺结节患者诊断中应用价值。  方法  选取2018年6月~2019年12月入本院经CT检查的亚实性肺结节患者98例,其中直径≤10 mm组患者32例,10 mm < 直径≤20 mm组患者33例,直径>20 mm组患者33例,将所有患者实施高分辨的CT诊断,并将CT检查数据录入基于DenseNet网络深度学习的人工智能系统,把控人工智能影像诊断的训练数据集质量,由人工智能组和人工读片组分别对所有患者进行良恶性的诊断,比较分析人工智能对肺结节不同直径患者的CT平扫、增强动脉期及延迟期中的CT值、体积及恶性概率的预测值,测试诊断方面的敏感度、特异性以及符合率。  结果  CT扫描对肺结节不同直径患者CT值、体积以及恶性概率的预测值差异均有统计学意义(P < 0.05);直径≤10 mm患者中,人工智能组的敏感度达94.61%,特异性(93.12%)和符合率(92.08%)均高于传统人工读片组(P < 0.05);10 mm < 直径≤20 mm和直径>20 mm患者中,人工智能组的诊断敏感度与人工读片组间差异无统计学意义(P>0.05),但诊断特异性及符合率均高于人工读片组(P < 0.05)。  结论  人工智能识别结合DenseNet网络模型CT可对肺结节识别的敏感度及特异性较高,平扫CT可辅助预测肺结节恶性概率,可辅助临床医生诊断,提高工作效率。

     

  • 图  1  患者右肺上叶亚实性肺结节,人工智能识别结合DenseNet网络模型CT分别在平扫(A)、动脉期(B)以及延迟期(C)图像自动预测恶性概率为89.31%、78.34%以及69.98%

    Figure  1.  The probability of automatic prediction of malignancy was 89.31%, 78.34% and 69.98% respectively in plain scan (A), arterial phase (B) and delayed phase (C) images by artificial intelligence recognition combined with DenseNet network model CT.

    表  1  3组间恶性概率的预测值比较

    Table  1.   The comparison of predictive value of malignant probability between 3 groups (%)

    组別 平扫 动脉期 延迟期
    直径≤10 mm组(n=32) 84.16 68.96 87.64
    10 mm < 直径≤20 mm组(n=33) 93.54 89.67 92.17
    直径 > 20 mm组(n=33) 97.98 96.75 97.82
    χ2 11.7 33.83 7.5
    P 0.003 < 0.001 0.024
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    表  2  3组图像间SN的CT值比较

    Table  2.   Comparison of CT values of SN among the three groups of images (Hu, Mean±SD)

    组別 平扫 动脉期 延迟期
    直径≤10 mm组(n=32) -614.39±4.58 -574.93±110.24 -578.62±110.28
    10 mm < 直径≤20 mm组(n=33) -546.35±72.64 -493.65±90.42 -500.36±90.79
    直径 > 20mm组(n=33) -341.06±140.39 -293.67±153.16 -281.58±127.46
    F 78.547 46.772 63.378
    P < 0.001 < 0.001 < 0.001
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    表  3  3组图像间SN的体积比较

    Table  3.   Comparison of volume of SN among the three groups of images (mm3, Mean±SD)

    组別 平扫 动脉期 延迟期
    直径≤10mm组(n=32) 261.24(130.47, 347.58) 223.52(141.36, 314.93) 264.68(148.31, 319.47)
    10 mm < 直径≤20 mm组(n=33) 841.36(388.96, 1654.82) 762.93(330.15, 1424.82) 782.49(357.41, 1547.15)
    直径 > 20mm组(n=33) 2136.98(715.64, 3549.58) 1902.37(801.35, 3348.54) 1742.48(792.36, 3874.18)
    H 32.47 35.21 36.52
    P < 0.05 < 0.05 < 0.05
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    表  4  3组的特异性、敏感度及符合率

    Table  4.   Specificity, sensitivity and coincidence rate among the three groups (%)

    组别 直径≤10 mm组 10 mm < 直径≤20 mm 直径 > 20 mm
    人工智能组 人工读片组 人工智能组 人工读片组 人工智能组 人工读片组
    敏感度 94.61 89.31* 90.67 89.34 92.04 91.32
    特异性 93.12 88.14* 89.67 86.57* 90.37 81.93*
    符合率 92.08 87.15* 91.65 85.36* 91.49 80.14*
    *P < 0.05 vs同直径组人工智能组.
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-12-09
  • 网络出版日期:  2022-04-28
  • 刊出日期:  2022-03-20

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    2023年12月27日