肺結(jié)節(jié)人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)實習(xí)生教學(xué)中的初步應(yīng)用

段 慧，韓 丹，張正華

（昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像科 云南 昆明 650000）

隨著計算機硬件水平的提升和深度學(xué)習(xí)等核心技術(shù)的發(fā)展推動了人工智能（artificial intelligence，AI）的開發(fā)和臨床應(yīng)用，AI技術(shù)進入到高速發(fā)展的階段。目前，基于AI的研究已廣泛涉及的放射影像、病理圖像、超聲影像及內(nèi)鏡影像等多個不同醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域。AI在許多醫(yī)學(xué)領(lǐng)域正迅速從實驗階段過渡到應(yīng)用階段，多項研究表明在一些場景中，AI已展現(xiàn)出與醫(yī)師相當或甚至超越醫(yī)師的極高能力。各種AI技術(shù)的研究和應(yīng)用正逐步的協(xié)助影像醫(yī)師提高閱片速度、縮減就診時間、優(yōu)化就診流程，這些優(yōu)點是顯而易見的。可以看到AI技術(shù)的應(yīng)用令更多的患者和醫(yī)師從中受益。

影像診斷對于影像專業(yè)本科生來說是注重臨床實踐及運用的重要專業(yè)課程，而實習(xí)過程是該專業(yè)本科生順利的向臨床工作過渡的必備時期，正確的運用肺結(jié)節(jié)AI技術(shù)既能提高學(xué)生在實習(xí)期間的閱片速度，也可以減少漏診率和誤診率。在我院影像科的使用中取得了較好的效果，但是也發(fā)現(xiàn)存在一些問題，筆者對于肺結(jié)節(jié)AI技術(shù)在我院醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)實習(xí)生帶教過程中出現(xiàn)的問題進行探討。

1 如何正確的判斷肺結(jié)節(jié)AI技術(shù)所標記的肺部結(jié)節(jié)病變

對于剛剛進入臨床實習(xí)期的醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)實習(xí)生來說，如何能在每個需要正確診斷的病例中正確的找到并標注出肺結(jié)節(jié)，是需要大量的時間來觀察每層肺窗圖像，對于初學(xué)者來說容易漏診肺內(nèi)微小結(jié)節(jié)的。肺結(jié)節(jié)AI技術(shù)是依靠著大量的數(shù)據(jù)練習(xí)為基礎(chǔ)的，經(jīng)過長時間和大量的練習(xí)后，使之具有了強大的圖像識別、深度學(xué)習(xí)技術(shù)，提高了對于肺部結(jié)節(jié)數(shù)據(jù)分析的效率和準確性，也提高了臨床對于肺部疾病診斷的效率和準確性。在近幾年的文獻復(fù)習(xí)和各類人機競賽中可以看到，AI技術(shù)在這類競賽中表現(xiàn)優(yōu)異，和一些頂級專家相比也能準確而快速地識別病變。在我院影像科初步的應(yīng)用體驗顯示，肺結(jié)節(jié)影像AI技術(shù)在發(fā)現(xiàn)5mm以上磨玻璃結(jié)節(jié)、鈣化結(jié)節(jié)及0～3mm的微小結(jié)節(jié)篩查方面要優(yōu)于影像科的診斷醫(yī)師的。

影像診斷對于影像專業(yè)本科生來說是其本專業(yè)的重要專業(yè)課程，而實習(xí)過程是該專業(yè)本科生順利的向臨床工作過渡的必備時期，在傳統(tǒng)CT診斷方法實習(xí)帶教過程中，學(xué)生主要通過集體讀片，隨機采集病例分析學(xué)習(xí)，多通過教師的指導(dǎo)意見得到診斷結(jié)果，學(xué)習(xí)知識相對局限，并缺乏以目的為導(dǎo)向的主觀能動性的發(fā)揮。目前對于AI人工智能在教學(xué)方面，國內(nèi)外尚無相關(guān)文獻報道，因此在以培養(yǎng)影像本科生臨床應(yīng)用能力和實用性的思想指導(dǎo)下，以學(xué)生為主體，合理實習(xí)帶教為指引，以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，運用肺結(jié)節(jié)AI技術(shù)既能提高學(xué)生在實習(xí)期間的閱片速度，也可以減少漏診率和誤診率。

2 怎樣正確的評估肺內(nèi)結(jié)節(jié)病變

由于AI技術(shù)能自動分割胸腔的各個區(qū)域，可以快速而準確的定位到疑似的肺結(jié)節(jié)病灶，但是計算機會提供很多假陽性的結(jié)節(jié)，例如掃描時未去除外衣所導(dǎo)致AI定位到胸部外的衣服的結(jié)節(jié)、異常肺紋理、肺尖胸膜反折、支氣管內(nèi)粘液栓等，這些假陽性的結(jié)節(jié)需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中一一對照AI中提示的每一個可疑的結(jié)節(jié)，不能只看AI的報告結(jié)果進行簡單的復(fù)制和粘貼。同時對于AI提示出惡性程度大的結(jié)節(jié)，例如結(jié)論中提示惡性程度＞50%的結(jié)節(jié)及磨玻璃結(jié)節(jié)，要在報告中提示出來，并建議患者短期內(nèi)復(fù)查。并由帶教教師給予評估及修改，對于已經(jīng)得到結(jié)果的病變，帶教教師應(yīng)該及時公布出臨床及病理資料，在帶教過程中啟發(fā)學(xué)生對于惡性結(jié)節(jié)的外形、密度、病灶周的情況等等進行學(xué)生思考、討論、帶教教師的引導(dǎo)、公布答案等過程，強化惡性結(jié)節(jié)的影像表現(xiàn)，加強學(xué)生對于AI評估結(jié)節(jié)的正確區(qū)分。

3 正確的引導(dǎo)學(xué)生在實習(xí)中應(yīng)用AI技術(shù)

由于肺結(jié)節(jié)AI技術(shù)就是近年來發(fā)展較為成熟的一樣技術(shù)，它依靠強大的圖像識別和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，極大提高了數(shù)據(jù)分析的效率和準確性，減輕了醫(yī)師的壓力，同時提高了診療的效率和準確性。但是正確的掌握這項技術(shù)是可以很好的減輕影像學(xué)實習(xí)生的工作量，提高工作效率。醫(yī)學(xué)影像學(xué)尤其是肺部影像提供了大量的數(shù)據(jù)，隨著掃描技術(shù)及CT技術(shù)的更新?lián)Q代和廣大患者對于肺結(jié)節(jié)準確診斷的迫切要求，提供更好的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)，不論是學(xué)生還是帶教教師，均需要及時的掌握影像學(xué)及相關(guān)學(xué)科的最新發(fā)展動向，更新知識、自我提高，因材施教。不論是影像科醫(yī)師或醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)實習(xí)生，掌握肺結(jié)節(jié)AI技術(shù)，均能提高閱片的速度，優(yōu)化診斷流程，使學(xué)生和患者從中受益。

綜上所述，肺結(jié)節(jié)AI學(xué)習(xí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像科的使用，可以提高肺部病變的診斷率，降低漏診的風(fēng)險、評估肺結(jié)節(jié)的良惡性等等方面有著極好的優(yōu)勢，但是需要規(guī)范化的學(xué)習(xí)和掌握。規(guī)范化帶教工作可以讓醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)實習(xí)生更早的接觸到和掌握到新技術(shù)，提升學(xué)生的自我價值，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，減少無效的學(xué)習(xí)，同時可以減輕帶教教師和上級診斷醫(yī)師的工作量，這些優(yōu)點使我們認為早期的引入肺結(jié)節(jié)AI技術(shù)和其他深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)，可以引導(dǎo)學(xué)生合理的讀片思維、良好的讀片習(xí)慣及書寫能力，更有效的應(yīng)用及服務(wù)于臨床，更快高效的適應(yīng)臨床工作。