人工智能輔助CT肺結(jié)節(jié)良惡性鑒別的研究進(jìn)展

陳師 胡劍鵬 徐偉 張?bào)K 吳吉明

[摘要] 肺癌屬于臨床常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，當(dāng)前胸部CT是進(jìn)行早期肺癌鑒別的重要方式，但是因其存在“異病同影”等情況，加之受到臨床經(jīng)驗(yàn)等因素影響，在病灶良惡性鑒別方面有較大差異，極易出現(xiàn)誤診或漏診情況。近年來(lái)人工智能被逐漸應(yīng)用于臨床，其在肺結(jié)節(jié)良惡性鑒別方面也發(fā)揮著一定作用。本文從人工智能評(píng)估肺結(jié)節(jié)良惡性的基本過(guò)程、人工智能模型在鑒別肺結(jié)節(jié)良惡性方面效能、人工智能診斷肺結(jié)節(jié)效能的影響因素、問(wèn)題及展望方面進(jìn)行分析，以期提升人工智能輔助CT鑒別肺結(jié)節(jié)良惡性效果。

[關(guān)鍵詞] 良惡性;肺結(jié)節(jié);計(jì)算機(jī)斷層掃描成像;人工智能;手動(dòng)分割

[中圖分類(lèi)號(hào)] R445? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2021）30-0184-04

[Abstract] Lung cancer is one of the common clinical malignant tumors. At present， chest CT is an important way to differentiate early lung cancer. However， because of its "different diseases with the same shadow" and the influence of clinical experience， there are significant differences in the differentiation of benign and malignant lesions， and it is easy to have misdiagnosis or missed diagnosis. In recent years， artificial intelligence has been gradually applied in clinical practice， which also plays a role in differentiating benign from malignant pulmonary tuberculosis. This article analyzes the basic process of artificial intelligence in evaluating benign and malignant pulmonary nodules， the efficacy of the artificial intelligence model in differentiating benign and malignant pulmonary nodules， and the influencing factors， problems and prospects of artificial intelligence in diagnosing pulmonary nodules， in order to improve the effect of artificial intelligence assisted CT in differentiating benign and malignant pulmonary nodules.

[Key words] Benign and malignant; Pulmonary nodules; Computed tomography imaging; Artificial intelligence; Manual segmentation

據(jù)一項(xiàng)臨床調(diào)查顯示[1]，男性肺癌患病率和死亡率約占全部惡性腫瘤首位，而女性肺癌患病率居于惡性腫瘤第三位，死亡率則僅次于乳腺癌。伴隨科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，人工智能技術(shù)被逐漸應(yīng)用于臨床中，其在鑒別疾病良惡性時(shí)能夠發(fā)揮良好作用[2]。機(jī)器學(xué)習(xí)作為人工智能的關(guān)鍵技術(shù)，而深度學(xué)習(xí)計(jì)算方法作為新研發(fā)的一種方式，其展示形式為嵌套層次概念，能夠發(fā)揮較強(qiáng)的功能性和靈活性[3]。對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)而言，該種方式無(wú)需手動(dòng)提取特征，僅需將病理檢查情況和肺結(jié)節(jié)影像數(shù)據(jù)錄入，則自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)關(guān)系。所以，將其應(yīng)用于高通量圖像分析中，可發(fā)揮診斷價(jià)值高及效率快等特點(diǎn)。本文在參閱臨床大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)人工智能輔助CT在鑒別肺結(jié)節(jié)良惡性方面情況進(jìn)行研究，現(xiàn)就相關(guān)內(nèi)容作出綜述。

1 人工智能判斷肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的流程

1.1 獲得圖像并重新組合

在檢查者數(shù)量方面，傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)無(wú)特殊要求，但是對(duì)于深度學(xué)習(xí)而言，其需要更多的檢查數(shù)量才可有效開(kāi)展檢查。當(dāng)前主要是通過(guò)公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)和臨床大型醫(yī)院獲取有關(guān)肺結(jié)節(jié)的CT圖像數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)采集及處理方面，傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)困難度較高，出自不同醫(yī)院的CT影像，采用傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，針對(duì)掃描參數(shù)和重組參數(shù)需開(kāi)展重新規(guī)范，步驟繁瑣。人工智能利用公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)，例如美國(guó)肺圖像數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)盟等，其能夠規(guī)范采集圖像，并提供全面的資料，操作容易，但是病理結(jié)果和臨床數(shù)據(jù)缺乏真實(shí)性，因此一定程度上使準(zhǔn)確度下降，僅能最大限度接近影像科醫(yī)師的判斷。當(dāng)病例數(shù)量較少時(shí)，能夠通過(guò)開(kāi)展圖像處理方式，例如移動(dòng)、翻轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)等提升圖像多樣性，進(jìn)而相對(duì)性增加病例數(shù)量[4]。CT圖像中介質(zhì)衰減、噪聲及運(yùn)動(dòng)偽影會(huì)使影像發(fā)生失真情況，無(wú)法準(zhǔn)確的將肺結(jié)節(jié)有效分類(lèi)。所以，獲取影像后，利用平滑、歸一化及增強(qiáng)等方式進(jìn)行預(yù)處理，可提升穩(wěn)定性。在黃云開(kāi)[5]的研究中，其在肺結(jié)節(jié)良惡性診斷中采用人工智能及CT進(jìn)行干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)醫(yī)師閱片診斷準(zhǔn)確性為90.00%，而人工智能診斷準(zhǔn)確性為94.00%。因此其認(rèn)為在肺結(jié)節(jié)診斷中采用人工智能閱片，可提升準(zhǔn)確度，進(jìn)而減少誤診及漏診情況。在范鴻禹等[6]的研究中，其發(fā)現(xiàn)對(duì)于低年資的醫(yī)師而言，其在利用人工智能進(jìn)行閱片后，診斷準(zhǔn)確性及敏感度有明顯提升，同時(shí)有效縮短閱片時(shí)間。因此，其認(rèn)為采用人工智能方式進(jìn)行閱片，有利于提升低年資醫(yī)師閱片診斷效能，提高準(zhǔn)確性。

1.2 分割輪廓

以往將人工勾畫(huà)輪廓作為分割主要標(biāo)準(zhǔn)，但是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，為盡可能多地包含特征，勾畫(huà)者所標(biāo)記的感興趣區(qū)域一般超過(guò)實(shí)際范圍，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)果準(zhǔn)確性較差。并且進(jìn)行人工勾畫(huà)可重復(fù)性差、效率低下。二十世紀(jì)八十年代出現(xiàn)自動(dòng)分割方式，其將區(qū)域生長(zhǎng)方式作為基礎(chǔ)，當(dāng)前在全自動(dòng)與半自動(dòng)分割方面已經(jīng)研發(fā)出更有效的方法。據(jù)臨床一項(xiàng)調(diào)查顯示[7]，自動(dòng)勾畫(huà)法相較于人工分割方式有更高的診斷效能，并且相較于磨玻璃結(jié)節(jié)，實(shí)性結(jié)節(jié)采用自動(dòng)分割所獲得的效果更佳，而對(duì)于肺外緣結(jié)節(jié)而言，肺內(nèi)結(jié)節(jié)分割效果更佳。若肺結(jié)節(jié)鄰近縱膈或胸壁處，會(huì)導(dǎo)致所識(shí)別的感興趣位置沿著周?chē)Y(jié)構(gòu)盲目性擴(kuò)大。其中肺磨玻璃樣結(jié)節(jié)相較于四周結(jié)構(gòu)對(duì)比性不高，并且分隔情況也較低，但是也存在有效進(jìn)展。盡管其有較多優(yōu)勢(shì)，但是也出現(xiàn)一些問(wèn)題，由于計(jì)算方式存在差異，導(dǎo)致分隔情況也發(fā)生差異，尤其在不規(guī)則胸膜旁結(jié)節(jié)方面更加突出，一定程度上限制其在臨床的使用。伴隨卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方式的發(fā)展，可以在計(jì)算方式內(nèi)采用隱式方式處理分割，期待可提供同結(jié)節(jié)分割同時(shí)開(kāi)展的機(jī)會(huì)。在孟祥鹿等[8]的研究中，其在構(gòu)建模型時(shí)通過(guò)3D深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合方式，對(duì)肺結(jié)節(jié)密度類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)及分割，結(jié)果發(fā)現(xiàn)骨重建、縱膈重建及肺重建在對(duì)肺結(jié)節(jié)密度類(lèi)型分類(lèi)準(zhǔn)確度依次是（97.89±7.32）%、（98.38±6.61）%、（98.67±5.70）%。因此其認(rèn)為當(dāng)深度學(xué)習(xí)算法在結(jié)合遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)后，針對(duì)不同CT重建計(jì)算方法圖像內(nèi)肺結(jié)節(jié)分類(lèi)及分割均有較穩(wěn)定作用。

1.3 提取特征及篩選

由CT影像內(nèi)采集肺結(jié)節(jié)硬度、形狀和紋理情況，CT水平和分布數(shù)據(jù)代表強(qiáng)度，形態(tài)作為重要補(bǔ)充數(shù)據(jù)，紋理作為顯示肺結(jié)節(jié)內(nèi)部性質(zhì)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。對(duì)于惡性結(jié)節(jié)而言，其內(nèi)部異質(zhì)性較明顯，相較于良性肺結(jié)節(jié)而言，惡性肺結(jié)節(jié)峰度更高、偏度更低，另外其熵、熵和、熵差值和對(duì)比水平等相較于良性肺結(jié)節(jié)有明顯升高，其中在一致性、相關(guān)度、能量和灰度值方面，惡性結(jié)節(jié)均低于良性[9]。當(dāng)對(duì)肺結(jié)節(jié)影像內(nèi)采集的全部特征進(jìn)行利用，則會(huì)出現(xiàn)“過(guò)擬合”情況，在新數(shù)據(jù)集上無(wú)法重現(xiàn)模型的高準(zhǔn)確度，故而需要開(kāi)展篩選。由影像學(xué)專(zhuān)家篩選出可靠性高、鑒別度高和獨(dú)特性征象，可助于建立良好的肺結(jié)節(jié)評(píng)估模型。在開(kāi)展深度學(xué)習(xí)時(shí)，能夠通過(guò)采用部分方法對(duì)圖像進(jìn)行約束，強(qiáng)制模型對(duì)輸入進(jìn)行選擇，對(duì)肺結(jié)節(jié)圖像中重要特征進(jìn)行自動(dòng)提取，可一定程度上避免手工標(biāo)記，發(fā)揮良好的標(biāo)記效果。在張曉宇等[10]的研究中，其發(fā)現(xiàn)采用雙路徑自動(dòng)提取深度特征，并與殘差網(wǎng)絡(luò)以及密集連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而達(dá)到特征復(fù)用，在候選框提取時(shí)應(yīng)用三維編碼解碼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并與結(jié)節(jié)空間信息以及上下文信息進(jìn)行融合，對(duì)結(jié)節(jié)位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，生成多尺度候選框，并在全卷積網(wǎng)絡(luò)框架內(nèi)嵌入網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而對(duì)結(jié)節(jié)進(jìn)行分類(lèi)。上述計(jì)算方法能夠提升肺結(jié)節(jié)檢測(cè)速度以及檢出率，敏感度可達(dá)到90.50%，在一個(gè)序列的肺部CT圖像方面，處理時(shí)間僅為5.9 s。

1.4 構(gòu)建預(yù)測(cè)模型并進(jìn)行驗(yàn)證

傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法主要是采用支持向量機(jī)，在臨床應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，其在運(yùn)行時(shí)對(duì)內(nèi)存提出很大要求，同時(shí)在調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)難度較高，當(dāng)需要開(kāi)展分類(lèi)的肺結(jié)節(jié)數(shù)量過(guò)多時(shí)，會(huì)明顯提升運(yùn)行時(shí)間，并且調(diào)控性較差。另外，傳統(tǒng)肺結(jié)節(jié)分類(lèi)方法有隨機(jī)森林和Logistic回歸，在祁聞等[11]的研究中，其發(fā)現(xiàn)利用χ2檢驗(yàn)對(duì)良惡性磨玻璃結(jié)節(jié)的有關(guān)因素進(jìn)行篩選，并通過(guò)構(gòu)建多因素Logistic回歸模型，并繪制出ROC曲線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)密度、囊狀透亮影、界面征、毛刺征及分葉征在鑒別肺結(jié)節(jié)良惡性方面具有重要作用，并進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)毛刺征、毛糙邊界及分葉征同肺結(jié)節(jié)惡性有關(guān)。因此其認(rèn)為對(duì)于磨玻璃結(jié)節(jié)病患而言，出現(xiàn)毛糙邊界、毛刺征以及分葉征時(shí)，則提示有惡性病變。在孔令重等[12]的研究中，其對(duì)發(fā)現(xiàn)采用Fire Voxel軟件對(duì)肺結(jié)節(jié)CT影像內(nèi)紋理參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)提取，結(jié)果發(fā)現(xiàn)多因素Logistic回歸分析提示熵、能量、胸膜牽拉征、分葉征、毛刺征以及邊界光整是惡性肺結(jié)節(jié)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，并依據(jù)其建立ROC曲線，曲線下面積為0.894，而敏感度及特異性依次為93.43%、84.18%。因此其認(rèn)為對(duì)構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行紋理分析，能夠提升早期肺癌預(yù)測(cè)價(jià)值。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獲得廣泛應(yīng)用，采用卷積操作可將目標(biāo)同周?chē)南袼攸c(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性計(jì)算，降低參數(shù)數(shù)量以及內(nèi)存量。依據(jù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，有延伸并發(fā)展出較多變型，例如多尺度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其對(duì)不同尺度肺結(jié)節(jié)圖像塊特征分別訓(xùn)練分類(lèi)器進(jìn)行提取，一方面能夠提升準(zhǔn)確性，另一方面對(duì)不同噪聲的魯棒性較高[13]。但多尺度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也存在一定缺點(diǎn)，例如提取耗時(shí)等。針對(duì)該項(xiàng)問(wèn)題，通過(guò)實(shí)施多區(qū)域池化，在對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行提取時(shí)，使用不同次數(shù)的池化操作，能夠有效規(guī)避耗時(shí)長(zhǎng)問(wèn)題。在高慧明等[14]的研究中，其對(duì)每個(gè)候選肺結(jié)節(jié)分別輸入不同尺度的三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并開(kāi)展訓(xùn)練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在每次掃描一次以及四次假陽(yáng)性時(shí)，敏感度依次為84.90%、90.90%。因此其認(rèn)為在體積式醫(yī)學(xué)CT數(shù)據(jù)開(kāi)展特征學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)用多尺度三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠一定程度上降低假陽(yáng)性，提升診斷有效性。

2 人工智能模型用于鑒別肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的效能

紋理分析是傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)的重要方式，其效果已經(jīng)獲得臨床認(rèn)可。在李曉卿等[15]的研究中，其發(fā)現(xiàn)熵敏感度為57.10%、特異性為93.20%，熵和敏感度為78.60%、特異性為52.30%，熵差敏感度為85.70%、特異性為70.50%。其認(rèn)為CT紋理分析在鑒別肺結(jié)節(jié)良惡性方面具有一定價(jià)值，其聯(lián)合診斷敏感度較高。臨床還有研究顯示[16]，肺結(jié)節(jié)邊緣部位增殖速度快、微血管密度高，相較于中心而言，邊緣紋理特征更加具有診斷價(jià)值。由于腫瘤病灶部位血管生成以及缺氧，在腫瘤位置有大量血管形成和處于缺氧狀態(tài)，通過(guò)開(kāi)展增強(qiáng)掃描可以更加有效的顯示病灶內(nèi)異質(zhì)性。但存在研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)增強(qiáng)掃描會(huì)影響病灶紋理[17]。傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)方式，需要進(jìn)行多項(xiàng)圖像分析和模式選擇操作才可對(duì)腫瘤進(jìn)行定量鑒別，前一步性能會(huì)對(duì)下一步產(chǎn)生重要影響，故而調(diào)整分類(lèi)性能困難度較高。在梁淑芬等[18]的研究中，其聯(lián)合極限學(xué)習(xí)機(jī)進(jìn)行分類(lèi)計(jì)算，結(jié)果顯示分類(lèi)準(zhǔn)確度為94.12%。因此其認(rèn)為相較于其他分類(lèi)計(jì)算方法，極限學(xué)習(xí)機(jī)分類(lèi)計(jì)算方式能夠提升分類(lèi)準(zhǔn)確性。

3 人工智能診斷肺結(jié)節(jié)效能的影響因素

3.1 數(shù)據(jù)量差異

模型數(shù)據(jù)量越高，其質(zhì)量越優(yōu)，在分類(lèi)準(zhǔn)確度方面則更加好。傳統(tǒng)機(jī)器在進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，僅需數(shù)十例即可獲得良好效果，數(shù)據(jù)過(guò)度則會(huì)增加計(jì)算量，同時(shí)對(duì)其準(zhǔn)確性也有一定影響。故而，深度進(jìn)行深入學(xué)習(xí)有利于提升自我進(jìn)化學(xué)習(xí)功能，通過(guò)采集大量數(shù)據(jù)開(kāi)展訓(xùn)練，進(jìn)而改善模型瓶頸情況。

3.2 采集特征的方式

相較于傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，2D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)增加降采樣層以及卷積層，可降低肺結(jié)節(jié)圖像特征維數(shù)。但是2D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取時(shí)僅為單張圖像特征，極易出現(xiàn)模型過(guò)擬合情況，從而降低診斷效能。3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)螐圕T圖像通過(guò)堆積方式形成連續(xù)肺結(jié)節(jié)立方體，將每張圖像與卷積核開(kāi)展連接以及計(jì)算，故而在肺結(jié)節(jié)識(shí)別率方面，3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)顯著高于2D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在王祥等[19]的研究中，其發(fā)現(xiàn)3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的肺結(jié)節(jié)深度學(xué)習(xí)算法模型檢出敏感度是90.00%，準(zhǔn)確性是71.00%，平均每例假陽(yáng)性2.8個(gè)。因此其認(rèn)為3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相較于傳統(tǒng)的CAD系統(tǒng)，能夠提升肺結(jié)節(jié)檢出敏感度。但是因受到訓(xùn)練數(shù)據(jù)集偏倚等因素的影響，會(huì)對(duì)其敏感度造成一定影響。通過(guò)實(shí)施針對(duì)性補(bǔ)充訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，例如提升磨玻璃結(jié)節(jié)的比重，能夠進(jìn)一步增加肺結(jié)節(jié)檢出敏感度。在苗光等[20]的研究中，其對(duì)針對(duì)肺結(jié)節(jié)診斷效率不高和大量假陽(yáng)性等問(wèn)題，提出首先實(shí)施2D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)CT圖像，針對(duì)圖像中疑似結(jié)節(jié)部位進(jìn)行快速識(shí)別以及定位，并輸出一張同原圖尺寸一樣且有明顯標(biāo)記的圖像，之后計(jì)算出疑似結(jié)節(jié)區(qū)域坐標(biāo)，依據(jù)坐標(biāo)值提取疑似結(jié)節(jié)的三維立體圖像塊訓(xùn)練構(gòu)建的3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架，最終使用訓(xùn)練的3D模型對(duì)候選結(jié)節(jié)實(shí)施二分類(lèi)處理，進(jìn)而將假陽(yáng)性去除。研究后發(fā)現(xiàn)，在將假陽(yáng)性去除后，假陽(yáng)性在1時(shí)及4時(shí)準(zhǔn)確率依次為87.30%、97.00%。

3.3 不同重建核

當(dāng)重建核不相同時(shí)，在圖像像素值分布方式及噪聲模式方面也有一定差異。在像素間關(guān)系改變的基礎(chǔ)上，提取肺結(jié)節(jié)特征也已經(jīng)出現(xiàn)改變。在劉珍娟等[21]的研究中，其分別觀察骨窗重建、縱膈重建以及肺窗重建在診斷肺結(jié)節(jié)方面的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述三種重建方式診斷肺結(jié)節(jié)敏感度依次為92.73%、86.97%、92.33%，準(zhǔn)確性依次為27.84%、37.91%、23.55%。因此其認(rèn)為在骨窗、縱膈以及肺窗重建下檢測(cè)肺結(jié)節(jié)，能夠獲得良好性能，有利于提升工作效率及診斷質(zhì)量。

4 討論

肺癌主要是指起源自氣管、支氣管黏膜或是腺體的一種惡性腫瘤，同時(shí)其也是作為常見(jiàn)的肺部原發(fā)性惡性腫瘤[22]。在全世界范圍內(nèi)，肺癌患病率及死亡率均較高，并且呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。目前，影像學(xué)檢查方式是臨床診斷肺結(jié)節(jié)的常用手段，其中胸部計(jì)算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)（CT）在早期肺癌診斷中較為常用。醫(yī)師在進(jìn)行良惡性肺結(jié)節(jié)鑒別時(shí)主要是依據(jù)CT影像進(jìn)行判斷[23]。但是由于CT檢查時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同疾病同樣影像及相同疾病不同影像等特點(diǎn)，并且不同年資及臨床經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師，在鑒別肺結(jié)節(jié)良惡性方面也存在一定差異，使得肺癌誤診或是過(guò)度診斷情況時(shí)常發(fā)生[24]。盡管臨床將肺組織穿刺活檢作為診斷肺結(jié)節(jié)良惡性的主要依據(jù)，但是該種檢查方式會(huì)對(duì)機(jī)體造成損傷，并且重復(fù)操作性不高，容易出現(xiàn)漏檢等情況，病患滿意度也相對(duì)較低[25]。因此，采用新型技術(shù)輔助CT進(jìn)行肺結(jié)節(jié)良惡性鑒別具有重要意義。

本文包含機(jī)器學(xué)習(xí)以及深度學(xué)習(xí)方式，在人工智能評(píng)估肺結(jié)節(jié)方面，建立初步認(rèn)識(shí)框架。隨著臨床大數(shù)據(jù)和人工智能算法的進(jìn)步，其低鑒定肺結(jié)節(jié)性質(zhì)方面將會(huì)獲得更加優(yōu)異的效果，并且還可對(duì)惡性結(jié)節(jié)進(jìn)行分級(jí)以及分期，并為制定診療措施提供依據(jù)[26]。通過(guò)確定基于人工智能的模型，能夠?qū)Y(jié)節(jié)類(lèi)型進(jìn)行有效分類(lèi)，并診斷癌癥，有利于減少病死率，改善疾病預(yù)后。盡管已經(jīng)有大量研究顯示人工智能能夠提升影像科醫(yī)師診斷準(zhǔn)確性，但是其在臨床上依舊未能有效推廣和使用。傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)在重復(fù)性方面較差，受到疾病進(jìn)展和成像形式不同的影響，其紋理特征也會(huì)發(fā)生顯著改變[27]。而深度學(xué)習(xí)自身也有部分不足，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)僅是將最終結(jié)果同圖像進(jìn)行聯(lián)系，但是無(wú)法了解分類(lèi)過(guò)程，盡管已經(jīng)存在多任務(wù)和多屬性丟失來(lái)協(xié)助模型嘻嘻分葉以及惡性腫瘤等特征，但大部分特征仍是未知的[28]。并且在模型建立時(shí)會(huì)受到高質(zhì)量胸部CT標(biāo)注影像缺乏的影響。圖像分割困難，人工分割和標(biāo)注復(fù)雜等均是導(dǎo)致圖像互通性較差的因素[29]。相信伴隨臨床研究的不斷深入，在突破數(shù)據(jù)數(shù)量限制方面，利用遷移學(xué)習(xí)能夠有效進(jìn)行規(guī)避，利用遷移學(xué)習(xí)，在極易獲得的大數(shù)據(jù)上對(duì)參數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練，隨后通過(guò)以訓(xùn)練肺結(jié)節(jié)診斷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提升診斷準(zhǔn)確性[30]。目前，在人工智能肺結(jié)節(jié)診斷模型方面，臨床已經(jīng)有多種形式，在小范圍內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)證可以獲得良好的診斷效果，但是依舊無(wú)規(guī)范化尺度和權(quán)威研究機(jī)構(gòu)評(píng)估、對(duì)比。因此，希望在今后能夠擁有公開(kāi)、共同以及共享的數(shù)據(jù)集，為不同模型衡量提供標(biāo)準(zhǔn)，為人工智能可反復(fù)操作奠定基礎(chǔ)。當(dāng)前還需從多方面實(shí)施深入研究，進(jìn)而為人工智能在未來(lái)成為輔助診斷肺結(jié)節(jié)重要方式提供可能性。

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（收稿日期：2021-04-29）