本文選題：孤立性肺結(jié)節(jié) + 影像識讀��； 參考：《南方醫(yī)科大學》2009年碩士論文

【摘要】： 【背景與目的】 隨著圖像存儲與傳輸系統(tǒng)(PACS)以及圖像后處理與分析技術(shù)的發(fā)展,以計算機和顯示器為主的“軟拷貝”閱讀模式,已經(jīng)越來越普及,逐步取代“硬拷貝”的閱讀模式�！败浛截悺遍喿x及診斷方式大大加速了圖像的貯存、傳輸及診斷過程,已成為影像診斷科室最終發(fā)展方向。但醫(yī)用影像診斷專業(yè)顯示器應用于“軟拷貝”識讀影像,對診斷所帶來的準確性和可靠性的影響,目前還在研究評估中,也是相關領域的熱門課題。 當前,國外采用受試者操作特性(ROC)曲線分析方法對數(shù)字影像進行了大量的探討,國內(nèi)對于ROC曲線分析方法的應用研究也有一定的進展,在數(shù)字化影像中對肺部小結(jié)節(jié)等細微結(jié)構(gòu)的顯示、識讀是放射學研究中的一個關鍵因素,也是一個難點。國內(nèi)外學者已經(jīng)在不同分辨率的顯示器對于肺部小結(jié)節(jié)識讀影響的方面做出許多有益的探討及研究,已經(jīng)普遍認同了軟閱讀與硬閱讀具有同樣的診斷效能,高分辨率的顯示器在識讀及診斷方面明顯優(yōu)于低分辨率顯示器。在以上研究基礎上,本課題的研究方向是①通過PACS影像診斷工作站所應用的不同品牌的影像診斷顯示器(相同分辨率)對胸部數(shù)字化X線攝影(DR)影像上肺結(jié)節(jié)檢出準確率及結(jié)節(jié)性質(zhì)的比較,評價品牌之間顯示器的性價比(診斷效能)。②針對國內(nèi)外所研究的影像診斷顯示器對肺結(jié)節(jié)的識別全部基于不同品牌、不同分辨率,并且很多比較研究都是在液晶顯示器(LCD)及陰極射線管顯示器(CRT)中進行比較,本研究的范疇進一步規(guī)范化,顯示器全部應用不同品牌的3百萬象素(MP)的LCD,基于同一平臺,對肺結(jié)節(jié)的識讀進行對比,比較其差異性。并應用ROC曲線對3MP的顯示器在肺結(jié)節(jié)診斷精確度上進行初步探討。目的是進一步探討不同品牌醫(yī)用影像診斷顯示器選用的必要性及可行性,給各醫(yī)療單位在顯示器的選用方面提供初步指導意見,使醫(yī)院合理利用資源,合理配備顯示器,達到較高的性價比。 【材料與方法】 1、病例的選取 由2位未參加本試驗研究的高年資(＞15年)放射診斷醫(yī)師從本院PACS數(shù)據(jù)庫中搜尋2005年3月～2008年12月的胸部DR,發(fā)現(xiàn)或者懷疑有結(jié)節(jié)者行CT檢查,對資料進行篩選,在CT上發(fā)現(xiàn)單發(fā)、直徑"f30mm的結(jié)節(jié),列為陽性組;而CT證實無結(jié)節(jié)者列入陰性組。按上述方法選取90例DR胸片資料,其中64例DR胸片經(jīng)CT證實有結(jié)節(jié)者為陽性組,按結(jié)節(jié)直徑分為1～10mm組(微結(jié)節(jié)組)24例和10～30mm組(結(jié)節(jié)組)40例;26例DR胸片經(jīng)CT證實無結(jié)節(jié)者為陰性組。 2、實驗器材及方法 所采用的三種不同品牌顯示器分別為臺灣的奇菱CHILIN MDM2130-3NC(品牌A)、日本的藝卓EIZO RadiForce G31(品牌B)、美國的平達PLANARDome E3n(品牌C),分辨率為(1536×2048)20.8英寸醫(yī)用豎屏單色LCD;5位醫(yī)師分別在3種顯示器上進行2次獨立閱片,每次間隔時間為2周,每位醫(yī)師每次均可根據(jù)需要使用窗寬、窗位調(diào)節(jié)功能、放大及不放大功能,閱片室環(huán)境控制在120lux以下。 3、實驗一 90例肺結(jié)節(jié),應用不同品牌3MP顯示器,由5位放射診斷醫(yī)生(5年＜工作年限＜8年)在PACS上分別對胸片上是否有肺結(jié)節(jié)進行判斷,并記錄結(jié)節(jié)的具體位置,以CT診斷為金標準,評價的標準采用5分法:肯定有、可能有、不確定、可能無、肯定無。 4、實驗二 選取結(jié)節(jié)組的肺結(jié)節(jié),從8個方面對結(jié)節(jié)征象及周邊征象進行了對比,主要分為①結(jié)節(jié)邊緣是否清晰,②結(jié)節(jié)密度是否均勻,③分葉有無及深淺,④毛刺有無及長短粗細,⑤有無鈣化,⑥有無胸膜尾征,⑦有無空洞,⑧有無空腔等征象;由2位高年資放射診斷醫(yī)師在CT影像上作判斷并統(tǒng)一意見為相對金標準。5位放射診斷醫(yī)師對病灶周邊的征象進一步加以對比,綜合意見同相對金標準比較,判定各品牌顯示器診斷的符合率。并利用顯示器做出結(jié)節(jié)組肺結(jié)節(jié)伴隨征象的數(shù)據(jù)進一步對肺部結(jié)節(jié)進行初步定性診斷,以手術(shù)病理為金標準加以判斷,判定各品牌顯示器對結(jié)節(jié)定性診斷的符合率。 5、統(tǒng)計方法 對于微結(jié)節(jié)組的結(jié)節(jié),數(shù)據(jù)結(jié)果利用SPSS 13.0軟件繪制ROC曲線并進行統(tǒng)計分析,計算和比較每種顯示系統(tǒng)的診斷精確度(用曲線下面積-Az值來表示)及各品牌之間有無統(tǒng)計學差異。并對3種顯示器工作站下的Az值及Sx(Az)值進行配伍組方差分析(P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義,P＜0.01表示差異有顯著統(tǒng)計學意義),比較三種品牌顯示器的診斷效能有無差異。對于結(jié)節(jié)組的結(jié)節(jié),仔細核對每位醫(yī)師的診斷結(jié)果,并與試驗前所記錄的“相對金標準”對每一結(jié)節(jié)的8個方面及定性診斷進行對照,對肺結(jié)節(jié)周邊伴隨征象及結(jié)節(jié)定性的對比采用Kappa分析(多類別多評估者分析)進行一致性檢驗,符合率、K值越接近1,一致性越好,符合率也越高;得出各顯示器符合率,最后進行綜合比較。 【結(jié)果】 1、3MP的不同品牌顯示器對于≤10mm的孤立性肺部結(jié)節(jié)的識讀,品牌A、B、C顯示器的Az值的總平均值((?)+Sx)分別為(0.877±0.053,0.895±0.050,0.887±0.051),結(jié)果顯示,顯示器B的診斷效能最高,顯示器A、C的診斷效能稍低于B,但三個品牌顯示器曲線下面積都接近0.9。經(jīng)過配伍組方差分析得出,F=6.686,P=0.020＜0.05,三臺顯示器對小于10mm的孤立性肺結(jié)節(jié)識讀有差異。多重比較P_(AB)=0.006＜0.05;P_(BC)=0.135,P_(AC)=0.082,均大于0.5,可以得出,不同品牌相同分辨率醫(yī)用單色顯示器對于10mm以下的孤立性肺結(jié)節(jié)檢出以品牌B診斷效能較高,品牌B、C間,品牌A、C差異無統(tǒng)計學意義,但品牌C診斷效能高于品牌A;而品牌A、B之間差異有統(tǒng)計學意義的。 2、對于10～30mm的肺部結(jié)節(jié),品牌A、B、C顯示器的Az值的總平均值((?)±Sx)分別為(0.891±0.045,0.901±0.044,0.892±0.045);結(jié)果顯示,顯示器B的診斷效能是最高的,顯示器A、C的診斷效能稍低于B,但三個品牌的顯示器曲線下面積都接近0.9。由配伍組方差分析得出,F=6.198,P=0.024＜0.05,三個品牌顯示器對于10～30mm的肺部結(jié)節(jié)亦有統(tǒng)計學差異;多重比較得出P_(AB)=0.012,PBC=0.022,前兩者P＜0.05,則表示品牌B同品牌A、C的差異有統(tǒng)計學意義;P_(AC)=0.720＞0.05,表示品牌A、C之間差異無統(tǒng)計學意義。因此,雖然品牌間的P值有所不同,部分具有統(tǒng)計學差異,但從三種品牌曲線下面積分別等于0.891、0.901、0.892,均接近于0.9;可以得出3MP的顯示器在診斷孤立性肺結(jié)節(jié)的診斷精度總體來說是較高。 3、將5位醫(yī)師對于10～30mm的孤立性肺結(jié)節(jié)的周邊伴隨征象經(jīng)討論統(tǒng)一意見,在3個品牌的顯示器中分別同2位高年資診斷醫(yī)師的結(jié)論(相對金標準)進行比對顯示,各顯示器對結(jié)節(jié)周邊伴隨征象識讀同金標準有統(tǒng)計學差異,仔細觀察每種品牌對孤立性肺結(jié)節(jié)伴隨征象的識讀,并認真記錄所得數(shù)據(jù),利用kappa分析,品牌B的K值有5項超過了0.40,品牌A、C的K值各有2項超過了0.40;從8種分類比較得出,3MP的顯示器對于鈣化、胸膜尾征及空洞空腔的符合率均達到了0.8以上,對于這些征象可以說DR有較高的識讀能力;而對于邊緣、密度、分葉及毛刺征,三種顯示器的符合率明顯降低,最低達到了0.575。綜合來說,3MP的顯示器對于結(jié)節(jié)周圍主要征象的識讀效能偏低,本研究所涉及的顯示器中,品牌B的總體符合率及K值較其他兩個顯示器稍高,說明品牌B在孤立性肺結(jié)節(jié)周邊伴隨征象的識讀方面稍強于其他兩個品牌。 4、根據(jù)孤立肺結(jié)節(jié)的大小,形態(tài)及周邊伴隨征象的識讀,對10～30mm的肺結(jié)節(jié)進行初步的定性診斷,結(jié)果同CT及病理對照比較,利用kappa分析,我們得到在結(jié)節(jié)性質(zhì)的判定方面,品牌A、B、C的符合率分別為0.35、0.475、0.4,可以看出,DR胸片對孤立性肺結(jié)節(jié)定性診斷符合率較低,只能對肺部結(jié)節(jié)的良、惡性腫瘤或腫瘤樣病變進行初步的篩選,必要的時候需要結(jié)合臨床資料及進一步檢查,最終的定性診斷還是靠CT和病理。 【結(jié)論】 1、本研究應用的分辨率相同(3MP)三種顯示器中,其ROC曲線下的面積Az是有差別的,經(jīng)過統(tǒng)計學檢驗,P值也有所不同,但在對肺結(jié)節(jié)的識讀方面,不論是≤10mm的微結(jié)節(jié),還是10～30mm的小結(jié)節(jié),曲線下面積都接近于0.9,說明3MP的LCD在孤立性肺結(jié)節(jié)的診斷效能較高。因此,高分辨率影像診斷顯示器能提高放射診斷醫(yī)師的診斷準確率,減少由于假陽性帶來的誤診,并在一定程度上減低診斷醫(yī)師個體差別所造成的影響。 2、對于10～30mm的結(jié)節(jié)周邊伴隨征象的對比研究,結(jié)合文獻報道,結(jié)果表明,3MP的顯示器對于鈣化、胸膜尾征及空洞空腔的識讀符合率均達到了0.8以上,對于這些征象可以說DR有較高的識讀能力;而對于邊緣、密度、分葉及毛刺征,三種顯示器的符合率明顯降低,最低達到了0.575。所以DR胸片對于肺部結(jié)節(jié)病灶伴隨征象及定性準確率不高。即使采用高分辨率的顯示器,還是只能對肺部結(jié)節(jié)的定性進行初步判定。 3、由于醫(yī)用專業(yè)LCD同普通LCD、CRT顯示器對軟讀片室光照度要求不同,診斷效能也有差別,結(jié)合前面學者的文獻,建議盡量選用高分辨率的專業(yè)LCD。但醫(yī)用專業(yè)的LCD價格昂貴。因此可以根據(jù)醫(yī)院的實際投入能力及各個科室、各個部門、各個崗位對影像質(zhì)量的實際需求,進行合理配置。如乳房鉬靶攝片圖像要求5MP或5MP以上,CR、DR胸片要求3MP,而CT、MR、DSA、數(shù)字胃腸要求2MP,技術(shù)組圖像處理要求2MP,相關顯示及文字識別則可選用1MP的彩色顯示器。不同分辨率顯示器的合理配置,保證診斷準確率的前提下可獲得較好的性價比。 4、對于普通放射診斷科室,完全可以采用醫(yī)用顯示器與普通顯示器相結(jié)合組成診斷工作站系統(tǒng),專業(yè)顯示器用于影像識讀,普通顯示器主要用于放射信息系統(tǒng)(RIS)報告和資料查詢,同時也可用于輔助閱片。由于不同品牌的醫(yī)用專業(yè)顯示器價格差別很大,建議以低成本高性價比的顯示器配置診斷工作站系統(tǒng),達到高診斷效能,充分發(fā)揮數(shù)字影像的優(yōu)勢并有效節(jié)約成本,促進PACS普及應用。
[Abstract]:BACKGROUND & OBJECTIVE :



With the development of image storage and transmission system ( PACS ) and image post - processing and analysis technology , the " soft copy " reading mode based on computer and display has become more and more popular , gradually replacing " hard copy " reading mode .



This paper makes a lot of research on digital image by using ROC curve analysis method in foreign countries . It is a key factor in the diagnosis of lung nodules in digital image .



Materials and methods



1 . Selection of cases



From the PACS database of our hospital , the radiodiagnostic physician searched the chest DR from Mar . 2005 to December 2008 from the PACS database of the hospital . The results showed that the nodules of single hair , diameter " f30 mm were classified as positive groups on CT .



2 . Experimental equipment and methods



The three different brand displays are Taiwan ' s Qishizheng IN MDM2130 - 3NC ( brand A ) , Japan ' s Yizhuo EIZO RadiForce G31 ( brand B ) , American PlanarDome E3n ( brand C ) , resolution of ( 1536.times . 2048 ) 20.8 inches medical vertical screen monochrome LCD , and 5 physicians for 2 weeks on three displays . Each time interval is 2 weeks , each doctor can use the window width , window position adjustment function , amplification and non - amplification function according to the need , and the reading room environment is controlled below 120lux .



3 . Experiment 1



In 90 cases of pulmonary nodules , different brand 3MP monitors were used , and 5 radiologists ( 5 years < working life < 8 years ) were used to judge whether there were lung nodules on the chest , and the specific location of the nodules was recorded .



4 . Experiment 2



The lung nodules of the nodule group were selected , and the nodules were compared with the peripheral signs from 8 aspects : 鈶，

本文編號：1920883