當前位置: 華文世界 > 科技

突破傳統:隨機對照試驗揭示自主AI在結直腸息肉診斷中的效果

2024-07-16科技

【CMT&CHTV 文獻精粹】

導語:在醫療領域,人工智能(AI)正以其獨特的方式重塑著傳統的診斷流程。本文分享了一項隨機對照研究,深入探討了AI在結直腸息肉診斷中的套用,比較了自主AI系統與AI輔助人類(AI-H)在光學診斷結直腸息肉方面的診斷能力。這項研究不僅為AI在消化道疾病診斷中的套用提供了實證基礎,也為我們揭示了未來醫療診斷的發展方向。

在精準醫療快速發展的今天,結直腸息肉的早期診斷成為預防結直腸癌的關鍵環節。傳統的結直腸息肉診斷依賴於組織病理學檢查,盡管該方法診斷準確,但耗時和成本高昂的特點限制了其在大規模篩查中的套用。隨著人工智能(AI)技術的發展,AI輔助的光學診斷系統(CADx)已經逐漸顯露出在結直腸息肉診斷中的潛力。

2024年7月 Gastroenterology 雜誌上發表了一項隨機對照研究—— Autonomous Artificial Intelligence vs Artificial Intelligence-Assisted Human Optical Diagnosis of Colorectal Polyps: A Randomized Controlled Trial 。這項研究透過隨機對照試驗系統地比較了完全自主的人工智能診斷系統(自主AI)與AI輔助人類(AI-H)在光學診斷結直腸息肉中的效果。

研究方法

本研究是一項隨機對照試驗,旨在比較自主AI與AI-H在光學診斷結直腸息肉方面的效果。研究在加拿大蒙特利爾大學醫院進行,共納入467名接受選擇性結腸鏡檢查的患者。患者隨機分為兩組:一組采用自主AI進行小息肉的光學診斷,無需人類參與(238名患者,158個息肉);另一組由內鏡醫師在看到即時CADx診斷後進行小息肉的光學診斷(229名患者,179個息肉)。研究以病理學檢查結果作為「金標準」來評估兩組診斷的準確性。

研究結果

診斷的準確性比較

研究結果顯示,自主AI組診斷的準確性為77.2%,與AI-H組的72.1%相比,差異無統計學意義( P =0 .86)。這一結果表明,在沒有人類幹預的情況下,自主AI能夠獨立完成對結直腸小息肉的診斷,並且其診斷的準確性與有內鏡醫師參與的準確性相當。

高精度診斷的準確性比較

進一步分析高精度診斷的情況,自主AI組高精度診斷的準確性為77.2%,而AI-H組的為75.5%。盡管兩組高精度診斷的準確性均未超過80%,但兩組相當,這進一步證實了自主AI在高精度情況下的診斷能力。

診斷特征分析

在對腺瘤的診斷特征進行分析時,自主AI組的靈敏度為84.8%,特異度為64.4%,陽性預測值為85.6%,陰性預測值為63.0%。相比之下,AI-H組的靈敏度為83.6%,特異度為63.8%,陽性預測值為78.6%,陰性預測值為71.0%。這些數據表明,自主AI組在診斷腺瘤方面與AI-H組具有相似的靈敏度和特異度,但在陽性預測值上略高,這意味著其診斷結果為「假陽性」的概率更低。

對不同部位結直腸息肉診斷特征進行亞組分析,結果顯示,自主AI在診斷直腸和乙狀結腸部位的息肉時,其靈敏度為80.0%、特異度為73.1%,而AI-H組的靈敏度為100.0%、特異度為71.4%。這表明在特定區域的息肉診斷上,自主AI仍有提升空間。

監測間隔的一致性

在與基於病理診斷的監測間隔的一致性方面,自主AI組以91.5%的高比例顯著優於AI-H組的82.1%( P =0.016)。這一結果尤為重要,因為其直接關系到患者後續的監測和管理計劃。基於自主AI的監測間隔與基於病理學診斷的監測間隔的高一致性表明,其能夠為患者提供更為精確的後續監測指導。

總結

相較於其他研究,本文的價值在於其首次評估了AI在沒有人類幹預的情況下進行自主診斷的效能,並且證明了自主AI在準確性和監測間隔的一致性方面與AI-H組相當,甚至更優。這一發現不僅推動了AI在結直腸息肉診斷領域的套用,也為未來的研究和臨床實踐提供了新的方向。隨著技術的不斷進步和最佳化,我們有理由相信,AI將在結直腸癌的早期診斷和預防中發揮越來越重要的作用。

參考文獻

Djinbachian R,Haumesser C,Taghiakbari M,et al. Autonomous artificial intelligence vs artificial intelligence-assisted human optical diagnosis of colorectal polyps: a randomized controlled trial[J]. Gastroenterology,2024,167(2):392-399.e2. DOI: 10.1053/j.gastro.2024.01.044.

編輯:十六

二審:清揚

三審:碧泉

排版:半夏