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华西医院研发C-Lung-RADS系统:精准管理中国人群肺结节风险

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华西医院研发C-Lung-RADS系统:精准管理中国人群肺结节风险

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1.
https://cmtopdr.com/post/detail/073ce0ef-7038-4e47-93a4-18b141b3e866

四川大学华西医院研究团队在《自然·医学》期刊发表重要研究成果,基于中国人群数据创新研发出C-Lung-RADS系统,实现了肺结节恶性风险的精准分级和个性化管理。该系统在独立测试中的表现优于美国Lung-RADS标准,为肺癌早期筛查和诊断提供了新的解决方案。

肺癌位居我国恶性肿瘤发病率、死亡率首位,早期肺癌可以实现治愈,而晚期肺癌患者的五年生存率极低,早诊早治是提高肺癌患者生存率的关键。低剂量螺旋CT(LDCT)是肺癌筛查、诊断的重要辅助工具,随着LDCT的广泛应用,肺结节检出率逐年增高。如何准确识别有重要临床意义的肺结节,避免治疗不足或过度治疗是肺癌筛查过程中的重要挑战。现有肺结节分级标准主要包括美国放射学会提出的Lung-RADS,通过影像信息进行肺结节分类,在中国人群的筛查效能较低。基于此,本研究基于真实世界肺结节数据,创新阶梯式C-Lung-RADS系统,智能评估肺结节的恶性风险等级(低危、中危、高危、极高危)。

该研究基于四川大学华西医院及其医联体12万受试者开展,纳入胸部CT检查检出肺结节人群,其中健康体检队列(MCC)45064例肺结节人群数据作为训练集(80%)和内部测试集(20%),社区筛查队列(MSC)14437例肺结节人群数据作为外部测试集。该系统在第一阶段(Phase 1)自动检出肺结节,利用决策树分类模型,根据密度和大小对肺结节进行初步风险分级;第二阶段(Phase 2)融合影像、临床等信息,精确诊断高危肺结节;第三阶段(Phase 2+),进一步纳入随访结果,建立多模态融合模型,诊断极高危肺结节。并针对不同恶性风险等级的结节制定个性化随访及决策建议,以确保医疗资源合理分配,避免低危患者过度诊疗、极高危患者漏诊误诊。

最终,C-Lung-RADS系统整合了第一阶段决策树的初步分级、第二阶段深度卷积神经网络(DCNN)模型和第三阶段多维梯度提升回归(GBR)模型输出的恶性概率,综合评估肺结节风险分级,并提供相应的随访及决策建议。在独立测试集中,C-Lung-RADS鉴别高危肺结节的灵敏度为87.1%,优于Lung-RADS的63.3%,在阳性预测值相当的情况下,C-Lung-RADS阴性预测值显著高于Lung-RADS v2022(99.0% vs. 97.1%)。证实肺癌筛查场景中,C-Lung-RADS较Lung-RADS更适用于中国人群肺结节的风险分层。根据现行指南、专家共识和医生临床经验,C-Lung-RADS建议对低危结节进行年度LDCT随访;对中危和高危结节分别进行6个月和3个月CT随访;对于极高危结节,建议进行多学科讨论并立即临床干预。

本研究创新性构建了适合中国人群的肺结节风险分级系统C-Lung-RADS,主要创新点有四个。
(1)大数据:构建了中国人群肺癌筛查队列、肺结节临床研究队列,涵盖约6万例肺结节人群,为模型构建奠定了坚实的数据基础;
(2)阶梯式:创新多阶段评估的肺结节风险分级方案,通过临床简便易行的方法识别出大量低危结节(占比约78.2%),着重分析风险程度高的结节(占比约21.8%),进一步筛查出极高危肺结节(占比约1.8%),优化了医疗资源分配;
(3)多维度:开发多维梯度提升回归模型整合影像、临床、随访信息,准确鉴别恶性结节,更加符合临床应用场景;
(4)可及性高:目前搭载C-Lung-RADS AI软件的智慧健康管理车已在四川广安、甘孜等地成功应用,突破地域限制,提高肺癌筛查的可及率,将优质的医疗资源送入千家万户。

C-Lung-RADS肺结节风险分级及精准管理策略的提出,为中国肺结节人群的诊疗提供了科学指导:对于低危结节,优化随访频率,避免过度诊疗;对于高危结节,制定最佳随访间隔时间,通过多维度数据融合评估精准识别极高危结节,提高早期肺癌诊断率,在肺癌“治愈窗口期”进行干预,达到治愈效果。推动肺癌早筛早诊关口前移,提高肺癌早期诊断率和五年生存率,助推健康中国建设。


李为民 教授


王成弟

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