數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)在肺結(jié)核診斷中的應(yīng)用價(jià)值

浦 超

（上海健康醫(yī)學(xué)院附屬嘉定區(qū)中心醫(yī)院放射科 上海 201800）

肺結(jié)核是由結(jié)核菌感染肺部所導(dǎo)致的一種慢性傳染病。結(jié)核菌屬于分枝桿菌，結(jié)核菌在顯微鏡下觀察可以看出來是形態(tài)呈細(xì)長(zhǎng)狀的桿菌，或彎曲或直狀，獨(dú)自分布排列，多數(shù)為短鏈或條鎖狀分布[1]。結(jié)核菌的生長(zhǎng)速度比較緩慢，屬于專性需氧菌[2]。結(jié)核菌可感染多處人體臟器，其中以肺結(jié)核最為常見。盡管目前我國(guó)對(duì)結(jié)核病的控制得到了顯著的效果，但由于我國(guó)人口基數(shù)過大，各區(qū)域?qū)τ谠摷膊〉目刂瞥潭炔煌瑢?dǎo)致肺結(jié)核仍然是目前很嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題之一。早期患者臨床癥狀并不明顯，待機(jī)體免疫力下降，則易使患者出現(xiàn)低熱、咳痰等多種癥狀，甚至危及生命。當(dāng)前，痰細(xì)菌培養(yǎng)試驗(yàn)為肺結(jié)核診斷金標(biāo)準(zhǔn)，但耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，臨床應(yīng)用有限。數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)為肺部疾病常用技術(shù)，具有無創(chuàng)、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，對(duì)影像特點(diǎn)進(jìn)行分析后，能夠明確疾病類型，了解疾病嚴(yán)重程度[3-4]。鑒于此，本文旨在探究數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)診斷肺結(jié)核的臨床價(jià)值。報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017 年8 月—2023 年7 月上海健康醫(yī)學(xué)院附屬嘉定區(qū)中心醫(yī)院放射科收治的肺結(jié)核患者140 例，根據(jù)檢查方法的不同分為兩組，各70 例，分別給予傳統(tǒng)人工診斷、數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)診斷。行傳統(tǒng)人工診斷患者中男30 例、女40 例，年齡35～71 歲，均齡（53.48±10.48）歲；病程9 個(gè)月～3 年，平均（1.69±0.35）年。行數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)患者中男35 例、女35 例，年齡33～73歲，均齡（53.39±9.55）歲；病程7 個(gè)月～4 年，平均（1.58±0.39）年。兩組一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①均經(jīng)痰細(xì)菌培養(yǎng)試驗(yàn)確診為肺結(jié)核患者；②患者臨床資料完整；③患者對(duì)研究?jī)?nèi)容知情并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①臨床資料不全；②其他臟器感染等；③合并其他肺部腫瘤疾病者。

1.2 方法

所有患者均應(yīng)用數(shù)字X 線攝影機(jī)（型號(hào)為UDR780i），KODAK Direct View DR7500 system 檢查。檢查期間，協(xié)助患者取站立位，并開展胸部正、側(cè)位攝像。參數(shù)設(shè)置：靶片距、曝光量、管電壓為180 cm、6.3～10.0 mAs、110 kV，對(duì)患者病灶心態(tài)、密度等給予動(dòng)態(tài)觀察。

傳統(tǒng)人工診斷：由2 名高年資影像科醫(yī)生閱片，結(jié)合患者其他臨床資料，商討得出結(jié)果。

數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)診斷：將影像上傳至數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)，再由同樣2 名高年資影像科醫(yī)生閱片結(jié)合數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)結(jié)果及患者其他臨床資料，商討得出結(jié)果。

1.3 觀察指標(biāo)

①對(duì)比傳統(tǒng)人工診斷與數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)診斷時(shí)間；②對(duì)比不同診斷方式符合率；③分析患者不同類型肺結(jié)核疾病的影像學(xué)表現(xiàn)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 28.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)（n）、百分率（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 傳統(tǒng)人工診斷與數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)的診斷時(shí)間比較

數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)的診斷時(shí)間（1.97±0.62）min 短于傳統(tǒng)人工診斷的（6.39±1.36）min，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 傳統(tǒng)人工診斷與數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)的診斷時(shí)間比較（，min）

表1 傳統(tǒng)人工診斷與數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)的診斷時(shí)間比較（，min）

2.2 傳統(tǒng)人工診斷與數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)的診斷符合率的比較

數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)符合率97.14%（68/70）高于傳統(tǒng)人工診斷的78.57%（55/70），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 傳統(tǒng)人工診斷與數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)的診斷符合率比較[n（%）]

2.3 數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)影像學(xué)表現(xiàn)

滲出浸潤(rùn)型影像學(xué)表現(xiàn)：病灶呈結(jié)節(jié)狀，且出現(xiàn)模糊邊緣。干酪型影像學(xué)表現(xiàn)：空洞存在不規(guī)則透亮，病灶呈片狀陰影?？斩葱陀跋駥W(xué)表現(xiàn)：大片病灶出現(xiàn)空洞，且附近多小片狀影。急性血行播散型影像學(xué)表現(xiàn)：病灶大小、形態(tài)和密度一致，且均勻分布。

不常見影像學(xué)表現(xiàn)：①縱隔及肺門淋巴結(jié)腫大。在成年人中，縱隔及肺門淋巴結(jié)腫大型肺結(jié)核較為罕見，一般屬于兒童原發(fā)性肺結(jié)核，因?yàn)楸疚难芯炕颊吣挲g在33～73 歲之間，所以，出現(xiàn)此類型的X 線征象并不典型，在臨床診斷中，很難與結(jié)核病予以聯(lián)系。此類型的X 線征象特點(diǎn)主要是單側(cè)或者雙側(cè)縱隔淋巴腫大、單側(cè)肺門伴有或者不伴有淋巴結(jié)腫大等，可能單一出現(xiàn)，也可能同時(shí)出現(xiàn)。②胸膜腫塊陰影。胸膜腫塊陰影也稱為胸膜結(jié)核瘤，是在包裹性結(jié)核性膿腫病變的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，其X 線征象特點(diǎn)為：常見于胸前壁、后壁、側(cè)壁及胸下方部位，一般為獨(dú)立單發(fā)性病灶，直徑在2.5～5.0 cm之間，甚至更大，通常情況下，病灶呈現(xiàn)半球形、扁丘狀或者不規(guī)則狀，邊緣較為清晰。從密度角度分析，其病灶密度由中等至高等各不相同，在患有胸膜炎病史的患者中，此種征象比較常見。在臨床診斷中，需要將胸膜腫瘤與肺部腫瘤予以區(qū)分，以免誤診。③特殊形態(tài)空洞。在X 線征象中，空洞是一種較為重要的鑒別依據(jù)，當(dāng)患者空洞形態(tài)較為特殊的時(shí)候，需要根據(jù)患者空洞壁的厚度及內(nèi)容物予以判斷，空洞壁較薄時(shí)，屬于良性空洞；空洞壁較厚時(shí)，屬于惡性空洞。通常而言，空洞和其他病灶一同存在，非常容易被誤診為霉菌病、腫瘤、先天性肺囊腫等，所以，一定要認(rèn)真分析空洞壁的厚度及內(nèi)容物狀態(tài)，以提高臨床診斷的準(zhǔn)確率。④孤立的肺葉與肺段陰影。在X 線征象中，此類型表現(xiàn)為邊界清晰，陰影密度大，而支氣管病變表現(xiàn)不明顯，在予以臨床診斷時(shí)，需要和慢性肺炎、中央型肺癌予以鑒別，以降低臨床誤診率。一般而言，此類型病灶主要出現(xiàn)在肺下葉后部或者肺上葉肺尖后部，很少出現(xiàn)在右肺中葉與左肺下葉，在臨床診斷中，非常容易被誤診成慢性肺炎。肺炎或者肺癌可能是形成肺段陰影的主要因素，在進(jìn)行鑒別時(shí)，需要對(duì)結(jié)核性肺段陰影予以充分考慮，以提高臨床診斷的準(zhǔn)確率。⑤團(tuán)塊狀陰影。在X 線征象中，團(tuán)塊狀陰影的邊緣比較清晰，陰影的密度比較大，病灶多集中在結(jié)核瘤附近，所以誤診率非常高。

3 討論

一般情況下，開放型的肺結(jié)核病人是傳播該疾病的主要源頭。病人通過咳嗽、噴嚏或者談話時(shí)噴出來的帶有結(jié)核菌的飛沫彌漫在空氣中，極易被其他人吸入肺部落入到肺泡內(nèi)，結(jié)核菌到達(dá)肺泡組織之后，會(huì)選擇容易感染的組織部位進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖從而出現(xiàn)感染癥狀。另外，病人隨地吐出的痰液，也是病菌傳染的一個(gè)途徑，痰液中的液體蒸發(fā)后病菌會(huì)隨著空氣中的塵土飛揚(yáng)，從而引發(fā)吸入感染，但多數(shù)病菌由于被上呼吸道和氣管的黏膜黏住，最后被咳出體外，不構(gòu)成主要的傳播方式[5]?，F(xiàn)如今，隨著科學(xué)管理奶牛飼養(yǎng)業(yè)，因食用帶病菌的牛奶所導(dǎo)致的牛型結(jié)核菌感染已十分罕見。另外，由于結(jié)核菌難以在陽(yáng)光下生存，因此傳染病容易在封閉的室內(nèi)發(fā)生，室外發(fā)生傳染病的概率較低。肺結(jié)核為慢性傳染病，由結(jié)核分枝桿菌感染引起。雖然近年來臨床治療、預(yù)防技術(shù)發(fā)展以及各種疫苗的使用，能夠有效預(yù)防肺結(jié)核的發(fā)生，但仍難避免肺結(jié)核的發(fā)生。通常，結(jié)核分枝桿菌早期感染，患者并不具有明顯的臨床癥狀。分析其原因?yàn)椋涸缙诟腥酒陂g，患者機(jī)體免疫力較高，能夠阻止結(jié)核分枝桿菌增殖。但隨病情發(fā)展，患者機(jī)體免疫力逐漸降低，結(jié)核分枝桿菌大量增殖，導(dǎo)致患者出現(xiàn)低熱、咳嗽等癥狀，若未能及時(shí)治療，會(huì)損傷患者肺功能，危及患者生命安全[6]。肺結(jié)核發(fā)生后，盡早開展相應(yīng)治療，則多數(shù)患者的病情能夠得到有效控制。然而，當(dāng)前肺結(jié)核臨床診斷中，以痰細(xì)菌培養(yǎng)為診斷金標(biāo)準(zhǔn)，但有部分患者的痰液并不能將結(jié)核分枝桿菌菌株培養(yǎng)出來，所以會(huì)一定程度影響診斷及時(shí)性和有效性。除此之外，痰細(xì)菌培養(yǎng)所用時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)影響檢查及時(shí)性，所以并不適合在臨床篩查中使用。結(jié)核分枝桿菌侵襲人體后，患者肺部會(huì)出現(xiàn)干酪樣壞死等多種病理性改變，并且隨著病情進(jìn)展而出現(xiàn)相應(yīng)的變化[7-8]。

隨著科技發(fā)展，醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)手段也逐漸增加，在影像學(xué)中，不僅僅局限于X 線，相對(duì)于設(shè)備簡(jiǎn)單的X 線機(jī)，計(jì)算機(jī)X 線斷層攝影技術(shù)的出現(xiàn)，解決了原有影像學(xué)中無法三維成像與分辨率低等不足，對(duì)于肺結(jié)核的檢測(cè)明顯提高許多。數(shù)字化X 線技術(shù)可以應(yīng)用于多種疾病的檢查，最常見的應(yīng)用主要是胸部檢查、腹部檢查和造影檢查三方面。在胸部檢查方面，數(shù)字化X 線具有很好的密度分辨率，對(duì)比范圍也比較大，呈現(xiàn)的效果圖也比較豐富，主要用于肺部檢查、心臟檢查和肋骨檢查。在腹部檢查方面，數(shù)字化X 線技術(shù)可以檢查泌尿系結(jié)石、腸梗阻以及消化道穿孔，還可以了解腰椎的骨質(zhì)情況，應(yīng)用數(shù)字化X 線技術(shù)，攝影成像效果更加清晰。在造影檢查方面，數(shù)字化X 線技術(shù)可以檢查消化道先天畸形、潰瘍、腫瘤以及慢性炎癥，還可以檢查消化道手術(shù)的康復(fù)情況。數(shù)字化X 線技術(shù)在口腔整形中也有廣泛的應(yīng)用[9]。數(shù)字化X 線技術(shù)具有普通X 線技術(shù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)中的使用也更加廣泛。首先就是數(shù)字化X 線技術(shù)的成像時(shí)間大大縮短了，檢查完即可以根據(jù)成像效果圖得到結(jié)果；對(duì)于患者則可以縮短其候診時(shí)間和檢查時(shí)間，及時(shí)針對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行下一步治療；對(duì)于醫(yī)生可以優(yōu)化工作流程，提高工作效率。再者數(shù)字化X 線技術(shù)的圖形清晰度高，對(duì)比度高，各個(gè)檢查層次都比較明確和豐富，醫(yī)生可以根據(jù)圖像充分對(duì)患者的病情進(jìn)行診斷分析，根據(jù)需要對(duì)圖像放大和縮小，進(jìn)行各種圖像處理，提高了診斷的準(zhǔn)確率，提升患者的滿意度。最后數(shù)字化X 線技術(shù)的圖像成果可以通過醫(yī)生的保存直接上傳到工作站，臨床醫(yī)生可以隨時(shí)根據(jù)患者病情需要進(jìn)行調(diào)用，不需要再進(jìn)行圖像的沖洗，可以直接互聯(lián)網(wǎng)查看，真正做到了環(huán)保和方便。數(shù)字化X 線技術(shù)的圖像成果便于儲(chǔ)存和傳輸，為醫(yī)院的遠(yuǎn)程會(huì)診提供了技術(shù)支持[10]。

近年來，隨影像學(xué)技術(shù)發(fā)展，利用影像學(xué)檢查，能夠進(jìn)行有效診斷，了解細(xì)小病灶變化情況。免疫學(xué)檢查、數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)為肺結(jié)核常用檢查方式，有良好的顯示病灶效果，X 線檢查是利用不同組織穿透效果的差異性，對(duì)肺部病灶情況用膠片成像予以反映，有檢查方便、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，不僅能觀察患者的病變區(qū)域，還能對(duì)其纖維化硬結(jié)病灶情況給予清楚顯示。根據(jù)X 線檢查結(jié)果，明確病情分型后，利于后續(xù)治療工作的開展[11-12]。本研究中，數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)的診斷時(shí)間短于傳統(tǒng)人工診斷，診斷符合率高于傳統(tǒng)人工診斷（P＜0.01）。由此可見，數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值較好。但疾病不能通過單一影像學(xué)診斷確診疾病，仍需使用痰細(xì)菌培養(yǎng)，并聯(lián)合患者實(shí)際情況，開展針對(duì)性、綜合性判斷。

綜上所述，數(shù)字化X 線胸片人工智能輔助診斷系統(tǒng)診斷肺結(jié)核價(jià)值高，且有診斷時(shí)間短，診斷符合率高等優(yōu)勢(shì)。