甲状腺结节超声诊断模式及人工智能应用价值的探究

作     者：李启佳 

作者单位：昆明医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：程若川

授予年度：2022年

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 100207[医学-影像医学与核医学] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

主      题：甲状腺结节 超声 人工智能 

摘      要：[目 的]探究甲状腺外科医师（经过系统的甲状腺超声培训和大量的临床实践）、甲状腺结节AI辅助诊断系统和超声科医师对甲状腺结节良恶性的诊断效能,重点探究甲状腺外科医师主动掌握甲状腺超声诊断技能在围手术期的临床应用优势以及甲状腺结节人工智能辅助诊断系统的临床应用价值。[方 法]收集昆明医科大学第一附属医院甲状腺疾病诊治中心2021年01月至2021年12月经过超声科医师、甲状腺外科医师（经过系统的甲状腺超声培训和大量的临床实践）、甲状腺结节AI辅助诊断系统三者同时诊断且具有确切手术病理结果的住院患者的超声检查资料和术后病理资料。统计这些患者的年龄、性别、甲状腺结节的大小、位置、淋巴结情况、甲状腺结节的超声TI-RADS分类结果、甲状腺结节AI辅助诊断系统给出的良恶性概率值、甲状腺结节和淋巴结的术后病理结果。根据超声科医师、甲状腺外科医师、甲状腺结节AI辅助诊断系统给出的甲状腺结节超声TI-RADS分类结果,以术后病理结果为金标准,采用Kappa一致性检验分别评价他们对甲状腺结节的诊断与术后病理结果之间的一致性,同时绘制他们的受试者工作特征曲线（ROC曲线）,计算他们对甲状腺结节诊断的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确度、ROC曲线下面积（AUC）,比较他们对甲状腺结节诊断效能的差异。同样以术后病理结果为金标准,采用Kappa一致性检验分别评价超声科医师、甲状腺外科医师对颈部淋巴结良恶性的诊断与术后病理结果的一致性,同时绘制他们的ROC曲线,计算他们对颈部淋巴结诊断的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确度、AUC,比较他们对颈部淋巴结诊断效能的差异。另外分别对超声科医师和甲状腺外科医师给出的甲状腺结节超声诊断的TI-RADS分类与2018年国家卫生健康委员会发布的甲状腺癌诊疗规范中的TI-RADS分类进行比较,评价他们对TI-RADS分类的合理性。同时对甲状腺结节AI辅助诊断系统给出的TI-RADS各分类与其对应的良恶性概率值进行比较,评价其TI-RADS分类的合理性;对甲状腺结节AI辅助诊断系统给出的另一种诊断结果良恶性概率值与其相对应的术后病理结果进行比较,评价甲状腺结节AI辅助诊断系统给出的良恶性概率值在临床上的使用价值。[结 果]共有225例患者的285个甲状腺结节和298侧颈部淋巴结纳入研究,术后病理良性的甲状腺结节是73个,病理恶性的甲状腺结节是212个;病理阴性的淋巴结是187侧,病理阳性的淋巴结是111侧。1.对于甲状腺结节的诊断:①甲状腺外科医师与超声科医师的诊断效能对比:甲状腺外科医师的诊断结果与术后病理结果的一致性检验Kappa系数高于超声科医师（0.713 vs 0.635）;超声科医师诊断的敏感度高于甲状腺外科医师（94.81%vs 87.26%）,P0.05;甲状腺外科医师诊断的特异度高于超声科医师（90.41%vs 64.38%）,P0.05;甲状腺外科医师和超声科医师诊断的准确度差异无统计学意义（88.07%vs 87.02%）,P0.05;甲状腺外科医师的AUC高于超声科医师（0.888 vs 0.796）,P0.05。②甲状腺结节AI辅助诊断系统与超声科医师的诊断效能对比:甲状腺结节AI辅助诊断系统的诊断结果与术后病理结果的一致性检验Kappa系数高于超声科医师（0.649 vs 0.635）;超声科医师诊断的敏感度高于甲状腺结节AI辅助诊断系统（94.81%vs 86.32%）,P0.05;甲状腺结节AI辅助诊断系统的特异度高于超声科医师（83.56%vs 64.38%）,P0.05;甲状腺结节AI辅助诊断系统与超声科医师诊断的准确度差异无统计学意义（85.61%vs 87.02%）,P0.05;甲状腺结节AI辅助诊断系统的AUC高于超声科医师（0.849 vs 0.796）,P0.05。③甲状腺外科医师与甲状腺结节AI辅助诊断系统的诊断效能对比:甲状腺外科医师的诊断结果与术后病理结果的一致性检验Kappa系数高于甲状腺结节AI辅助诊断系统（0.713 vs 0.649）;甲状腺外科医师与甲状腺结节AI辅助诊断系统诊断的敏感度、特异度、准确度比较,差异均无统计学意义（87.26%vs 86.32%;90.41%vs 83.56%;88.07%vs 85.61%）,以上 P 均0.05;甲状腺外科医师的AUC高于甲状腺结节AI辅助诊断系统（0.888 vs 0.849）,P0.05。2.对于颈部淋巴结的诊断:甲状腺外科医师与超声科医师的诊断效能对比:甲状腺外科医师的诊断结果与术后病理结果的一致性检验Kappa系数高于超声科医师（0.495 vs 0.332）;甲状腺外科医师诊断的敏感度、准确度均高于超声科医师（54.95%vs 41.44%;77.85%vs