深度學(xué)習(xí)算法在檢查胸部X射線方面比放射線醫(yī)師更勝一籌

斯坦福大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究表明，深度學(xué)習(xí)算法在分析幾種疾病的胸部X射線時(shí)的速度和大多數(shù)放射線醫(yī)師一樣快，而且準(zhǔn)確度也很高。基于這些發(fā)現(xiàn)，放射科醫(yī)生可能很快就能解釋胸部X光并以更快的速度為患者診斷疾病。

斯坦福大學(xué)放射學(xué)助理教授Matthew Lungren醫(yī)學(xué)博士Matthew Lungren在一份聲明中說：“通常，我們看到可以檢測(cè)出腦出血或腕部骨折的AI算法，這對(duì)于單次使用病例而言范圍非常狹窄。”“但是這里我們談?wù)摰氖峭瑫r(shí)分析的14種不同病理，而且都是通過一種算法進(jìn)行的。”

斯坦福大學(xué)的研究人員開發(fā)出了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，被稱為CheXNeXt，檢測(cè)的14種不同的疾病，包括，胸腔積液，肺腫塊及胸部X射線的存在，根據(jù)刊登在研究PLoS醫(yī)學(xué)。深度學(xué)習(xí)算法在420張圖像上進(jìn)行了訓(xùn)練和驗(yàn)證。后來將其性能與九名放射科醫(yī)生進(jìn)行了比較，他們使用了接收器工作特性曲線(AUC)下的面積，該面積說明了二元分類器系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和診斷能力。

這項(xiàng)研究表明，該算法在11種病理學(xué)上均達(dá)到了放射科醫(yī)生級(jí)別的性能，而在3種病理學(xué)上卻優(yōu)于放射科醫(yī)生。在這三種情況下，放射科醫(yī)師在心臟肥大，肺氣腫和食管裂孔疝上的AUC表現(xiàn)均明顯更高，AUC分別為0.888、0.911和0.985。深度學(xué)習(xí)算法的AUC分別為0.831、0.704和0.851。

但是，該算法在檢測(cè)肺不張方面的性能明顯優(yōu)于放射科醫(yī)生。它的AUC為0.862，而放射科醫(yī)生的AUC為0.808。該研究指出，其他10種病理學(xué)的AUC沒有顯著差異。

放射科醫(yī)生還花費(fèi)了更長(zhǎng)的時(shí)間來解釋420張圖像。放射科醫(yī)生總共需要240分鐘來解釋圖像，而CheXNeXt只需1.5分鐘就可以解釋圖像。

據(jù)研究人員稱，胸部X光檢查對(duì)發(fā)現(xiàn)諸如肺結(jié)核和肺癌等胸腔疾病至關(guān)重要。然而，該任務(wù)通常很費(fèi)力并且需要放射線專家來讀取圖像。

研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)有潛力“通過進(jìn)一步的研究來“改善醫(yī)療保健的提供，并增加獲取胸部X光片專業(yè)知識(shí)以檢測(cè)各種急性疾病的能力”。他們現(xiàn)在正在努力改進(jìn)算法，并希望進(jìn)行臨床測(cè)試。

斯坦福大學(xué)研究生Pranav Rajpurkar在一份聲明中說：“我們正在尋找機(jī)會(huì)在各種環(huán)境中對(duì)我們的算法進(jìn)行訓(xùn)練和驗(yàn)證，以探索其優(yōu)勢(shì)和盲點(diǎn)。”“到目前為止，該算法已經(jīng)評(píng)估了100,000多個(gè)X射線，但是現(xiàn)在我們想知道如果向我們展示一百萬(wàn)個(gè)X射線，它將表現(xiàn)如何—不僅來自一家醫(yī)院，而且來自世界各地的醫(yī)院。”