基于深度学习的计算机辅助诊断系统测量自发性脑出血量和中线移位的性能评价

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目的评价基于深度学习的计算机辅助诊断(DL-CAD)系统全自动检测自发性脑出血(ICH)量和脑中线移位的性能。方法回顾性收集自发性ICH急性期患者的头部CT平扫资料共105例,将所有患者按是否伴有脑室内出血扩张,分为非破入脑室组和破入脑室组进行出血体积测量;非破入脑室组56例,破入脑室组49例。其中,96例患者发生幕上ICH,对其进行脑中线移位的评估。分别采用DL-CAD系统、CT定量法和ABC/2法测量ICH体积并记录测量时间,以CT定量法测得出血体积为金标准,ABC/2仅测量非破入脑室组ICH体积。脑中线移位的评价以放射科医生的测量结果为参考标准。统计分析比较不同方法测量ICH体积、测量时间以及中线移位的差异。结果在非破入脑室组和破入脑室组中DL-CAD系统和CT定量法测量ICH体积的平均差异分别为-0.10m L和-0.11m L,95%一致性界限(LOA)分别为(-4.38~4.18)ml和(-7.05~6.82)ml,差异均无统计学意义(P>0.05);两者间均具有高度相关性和一致性(r值均为0.99,P<0.01;一致性相关系数[CCC]均为0.99)。非破入脑室组ABC/2法与CT定量法和DL-CAD系统测得ICH体积的平均差异分别为1.53ml和1.63ml,95%LOA分别为(-7.90~10.96)和(-7.96~11.22)ml,差异均具有统计学意义(均P<0.05);ABC/2法与CT定量法和DL-CAD系统间的相关性和一致性均较好(r值分别为0.99,0.79,均P<0.01;CCC分别为0.99,0.97)。使用ABC/2法测量非破入脑室组ICH体积与金标准之间的整体偏差较DL-CAD系统更大。在两组中DL-CAD系统测量ICH体积的时间均明显短于CT定量法(P<0.01),但在非破入脑室组中略长于ABC/2法(测量时间差异为0.18[0.11~0.26];P<0.01)。DL-CAD系统检测脑中线移位的敏感度、特异度、准确率分别为67.24%、69.44%、和68.09%。DL-CAD系统测得中线移位的偏差M(P25,P75)为-0.70(-3.85,0.00)mm,差异具有统计学意义(P<0.01),其测得中线移位值与医生手动测量结果间具有较弱的相关性和一致性(r=0.56,P<0.01;CCC=0.62)。结论DL-CAD系统测量伴或不伴有脑室内出血扩张的急性自发性ICH患者的出血体积比CT定量法更高效,比ABC/2法更准确。在临床中应用DL-CAD系统可以帮助临床医生提高测量ICH体积的效率和准确性,实现ICH的精确定量。但该DL-CAD系统检测脑中线移位的准确性较低,尚需进一步的优化算法模型和增加高质量的训练数据来提高DL模型检测的准确性。
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