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我校学者发现AI辅助内镜检查可降低近八成胃肿瘤漏检风险
于红刚课题组在《柳叶刀》子刊发表研究成果
发布时间:2021-07-23 13:36  作者:  来源:人民医院  阅读:

新闻网讯(通讯员杨岑)人工智能(AI)辅助内镜检查,可将胃肿瘤漏检风险降低近八成。这是武汉大学人民医院(湖北省人民医院)消化内科主任于红刚教授课题组在《柳叶刀-胃肠病学和肝病学》(The Lancet Gastroenterology & Hepatology)最新发表一项研究成果。该研究为计算机辅助诊断在临床实践中的重要性提供了依据。

胃癌是全球高发的恶性肿瘤之一,在东亚尤其常见。全球大多地区的胃癌5年生存率约为20%,而早期胃癌的5年生存率则高达90%,因而早期诊断对于胃癌患者尤为重要。

内镜及内镜下活检是目前诊断胃癌的金标准,内镜检查也是检测早期胃癌和癌前病变的推荐策略。然而,检测胃部肿瘤的关键一线工具——白光内镜,对早期胃癌的敏感性和特异性并不高,再加上不同内镜医生的技术水准差异,临床上早期胃癌的漏诊率可达20%-40%。

于红刚课题组本次最新研究表明,人工智能(AI)的辅助有望进一步提高检出率——用以检测局灶性病变和诊断胃肿瘤的AI系统,结合上消化道内镜检查,可以显著降低胃肿瘤漏检率。

《柳叶刀-胃肠病学和肝脏病学》是临床、公共卫生和全球卫生知识的国际可信来源,最新影响因子为18.486,中科院分区1区,为消化内科学领域国际顶尖杂志。该论文共同第一作者为武汉大学人民医院消化内科医师吴练练、博士商任铎,以及美国消化内镜学会AI分会主席、堪萨斯大学医学院Prateek Sharma教授,通讯作者为于红刚。

此前,于红刚带领课题组研发的一款AI监测系统ENDOANGEL(“内镜精灵”),带有胃早癌检测模块,经过多中心临床试验初步评估,有助于改善消化道内镜检查质量。

于红刚介绍,使用内镜精灵辅助医生胃镜操作中,当视野中出现异常病灶时,内镜精灵用蓝框标记,提示内镜医生;若为没有癌变倾向的低风险病灶,屏幕左侧提示“Non-neoplastic(非肿瘤)”,若为有癌变倾向的高风险病灶,标记框变为红色,屏幕左侧提示“Neoplastic(肿瘤)”。内镜精灵屏幕可额外提示胃镜检查盲区、异常病灶,同时进行胃镜操作计时和质量评分,保证医生完成高质量胃镜检查。

而后该课题组不断调整、改进模型以更好识别胃肿瘤,将升级后的系统更名为ENDOANGEL-LD(“内镜精灵-病变检测”)。此次发表的成果,正是对该AI系统改善胃肿瘤漏检率效果的评估。

据悉,该研究是一项前瞻性、单中心、随机对照、双臂平行的串联胃镜试验,是世界上首例评价人工智能系统改善胃镜下肿瘤筛查效果的随机对照试验。

研究招募了1812名18岁以上的接受常规上消化道内镜检查的患者,并将其1:1随机分组到先接受AI辅助检查、再接受常规白光内镜检查(AI检查优先组)和先白光内镜后AI辅助检查(常规检查优先组),得出结论:AI检查的阳性预测值更高,AI检查优先的胃肿瘤漏检率显著低于常规检查(6.1% vs 27.3%),漏检相对风险降低77.6%。

比较漏诊胃肿瘤的特征,研究团队还发现,AI辅助检查对胃窦或幽门肿瘤漏检率显著更低,更不容易漏检尺寸≤10mm的胃部肿瘤。AI检查未漏检浅表凹陷型或浅表隆起凹陷型胃肿瘤,而常规检查则分别漏检了57.1%和40.0%。

基于这些发现,论文总结指出,内镜精灵能够在不增加检查时长的前提下,有效降低胃肿瘤的漏检率,同时最大限度地减少不必要的活检,并有望提高胃肿瘤的检出率。目前,课题组正在启动一项覆盖全国各地区的大样本多中心研究,进一步评价该系统提高胃肿瘤检出率乃至早癌检出率的有效性和稳定性,探索和验证AI在消化道肿瘤早诊早治的临床价值。

论文截图:The Lancet Gastroenterology & Hepatology

图为内镜精灵在临床中实时应用场景:上方为传统内镜的屏幕,下方为内镜精灵屏幕

图为内镜精灵辅助提示图,当视野中出现异常病灶时,内镜精灵用蓝框标记,提示内镜医生;若为没有癌变倾向的低风险病灶,屏幕左侧提示“Non-neoplastic(非肿瘤)”,若为有癌变倾向的高风险病灶,标记框变为红色,屏幕左侧提示“Neoplastic(肿瘤)”

图为武汉大学人民医院消化内科医师在“内镜精灵”辅助下进行内镜操作

(供图:人民医院 编辑:付晓歌)

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