CT扫描同步28秒完成骨密度筛查
2022-11-22 医学影像服务中心 医学影像服务中心
骨质疏松症,是一种几乎无人不晓的慢性病,有着广泛的覆盖人群。随着年龄逐渐增长,骨量流失是每个个体必经的历程,受生活习惯、其他症状诱导等因素影响,骨量加速流失到一定程度,则演变成骨质疏松症。
导语
“把筛查交给AI,诊断还给临床医生,这个角色分工明确之后,对人工智能的推广很有帮助。”
近期,汇医慧影AI定量CT骨密度检测软件正式通过NMPA认证,与以往医学影像AI产品的“辅助诊断”定位,汇医慧影的AI骨密度软件聚焦在体检场景,着重强调AI对大规模筛查的赋能。
骨质疏松,这是一个亟待解决大规模筛查难题的疾病,患病率极高。但囿于传统骨密度检测方法的局限性,一直难以通过大规模筛查实现提前预防。
体检场景中的大规模筛查需求,与AI广阔的覆盖优势,以及快速精确的检测能力正好契合,蕴藏着医学影像AI的商业化前景。
汇医慧影的这一张证,也将医学影像AI的应用场景从影像科进一步拓展到体检科,为行业的商业化带来了新思路。
骨质疏松
低检测率与被“闲置”的医疗资源
骨质疏松症,是一种几乎无人不晓的慢性病,有着广泛的覆盖人群。随着年龄逐渐增长,骨量流失是每个个体必经的历程,受生活习惯、其他症状诱导等因素影响,骨量加速流失到一定程度,则演变成骨质疏松症。
国内首个骨质疏松症流行病学调查结果显示,我国50岁以上人群骨质疏松症患病率为19.2%,中老年女性骨质疏松问题尤为严重,50岁以上女性患病率达到32.1%,65岁以上女性的患病率甚至达到51.6%。
同时,低骨量人群庞大,40-49岁人群低骨量率为32.9%,50岁以上人群低骨量率达到46.4%,是骨质疏松症的高危人群。
尽管受影响人群众多,但正因其“慢”,且早期几乎无症状的特点,骨质疏松症也是极易被忽略的“隐形杀手”。
在日常的临床工作中,对骨质疏松这一疾病的管理往往十分被动。她表示,骨松患者一般是在身体出现病痛时,如腰痛、背痛,才来就诊。待显现出这种较明显的症状,患者的椎体实际上可能已经出现骨形态改变或骨质疏松性骨折了。
“在已经发生骨折情况下,我们再进行干预,起不到很好的预防作用,所以普及早期筛查是预防骨质疏松性骨折非常重要的一个环节。”吴艳表示。
骨密度检测,是目前国际通用的诊断骨质疏松症的影像学方法,通过测量脊柱、髋关节等骨骼中所含有的钙和其他矿物质含量,来进行诊断。在临床中,双能X线(DXA)设备或定量CT(QCT)检测方是认可的骨质疏松诊断标准。
在《中国定量 CT( QCT) 骨质疏松症诊断指南 ( 2018) 》中,专家团队明确建议,低剂量胸部 CT 扫描是肺癌筛查的首选检查方法。在低剂量胸部 CT 平扫体检时,QCT 可与低剂量胸部CT扫描同步进行,除满足胸部影像诊断之外,在不增加 X 射线剂量和扫描时间的同时可以精准测量腰椎骨密度,依据本次制定的 QCT 骨质疏松症诊断标准来诊断骨质疏松症和评价骨健康,QCT还可以测量腹内脂肪和肝脏脂肪含量。推荐QCT结合低剂量胸部CT检查在健康管理中应用。上述骨质疏松症流行病学调查从另一个侧面,揭示了另一普遍现象:与高患病率相对的,是低知晓率和低检测率。
具体来看,20岁以上人群骨质疏松症相关知识知晓率仅为11.7%;在骨质疏松症患者中,50岁以上患者的患病知晓率为7.0%;50岁以上人群中,接受过骨密度检测的比例仅为3.7%。
汇医慧影在AI骨科诊断场景深耕已久,曾推出DR骨折AI辅助诊断、CT肋骨骨折AI辅助诊断等产品。在对骨密度检测场景进行考察时,汇医慧影团队发现,由于人们对骨质疏松筛查的意识不足,不少医院的骨密度检测量十分少,已购置的设备使用率不高,造成了资源浪费。
无论是从普及骨质疏松筛查,还是从提高医院骨密度检测效益的角度出发,这个领域都需要一场技术革新。
AI介入:骨松大规模筛查与随访成为可能
骨质疏松早期筛查的重要性不言而喻,骨科、内分泌科的专家们一直在关注这个领域更好的技术与工具。
在去年的一次机缘巧合下,吴艳与汇医慧影进行了交流,萌生了将AI技术应用到骨质疏松筛查的想法。
这个想法很快落地,郑大一附院提供骨密度检测数据,汇医慧影负责算法模型搭建,在一年多的时间里完成了产品研发、试用及验证工作。
改变传统检测对大型DXA设备的依赖,是AI骨密度产品的关键点之一。因此,汇医慧影与郑大一附院合作开发的AI定量CT骨密度检测软件,脱离DXA设备的应用场景,转向基于普通CT的平扫。
换言之,汇医慧影AI骨密度软件可直接利用就诊者原有的CT片子进行筛查,无需额外针对骨密度检测另拍CT。
吴艳介绍,在AI的帮助下,郑大一附院设定了骨质疏松临床筛查的机制,有选择的自动推送年龄45岁以上就诊人群的CT数据进行筛查。
具体实践中,“在体检科,45岁以上的体检人群基本都会做CT扫描筛查肺结节,可以用这些CT数据额外进行AI骨密度筛查;在临床中,比如骨科门诊和妇科门诊45岁以上的患者,只要病历上写着与骨质疏松相关的症状,都会自动把这些患者的CT数据推到AI软件上筛查。”
从大面积人群中筛查出来的、可能患有骨质量问题的就诊者,将被建议进行DXA或QCT的骨密度检测,以完成最终的诊断。
AI自动化的一小步,却是实现骨松提前预防的一大步。吴艳表示,“借助AI筛查,我们是主动告诉病人骨密度的问题,需要预防,从被动变主动,它的意义和结果是完全不一样的。”
近期,由双方合作开发的AI骨密度检测软件已通过NMPA认证,正式投入临床应用和市场转化。
上海交通大学医学院附属瑞金医院的内分泌代谢病专业十分知名,因女性在绝经后发生骨松的可能性较大,内分泌科是骨松病人聚集较多的科室之一。
AI不仅能在大规模骨质疏松筛查中发挥作用,还有助于满足患者长期的骨密度随访需求。
大部分受试者都愿意在健康体检中加入骨质疏松的检测项目,也有相当一部分健康人群愿意进行长期的随访。从临床研究角度来看,对大样本的成年人群进行连续性的随访观察,能够帮助了解国人骨质的整体情况。但传统检测方法的时间成本高,且有辐射剂量问题,无法进行大规模筛查,也使得纵向观察工作难以开展。
AI的引入,使得大规模筛查和随访成为可能。“瑞金系医疗机构每天完成的健康体检的体检筛查性质的低剂量胸部CT扫描就超过1500例。如果请医生去做常规手工检测,一周都做不完。有了AI以后,估计24小时内就能完成初步分析,为筛查分析提供了有效依据。”
目前,汇医慧影的AI骨密度软件已经在瑞金医院卢湾分院落地。据介绍,这款软件能够在28秒内就完成骨密度筛查的初步分析。
现在国内很多体检中心采用四肢的X线骨密度或超声测量做体检,这些检查方法只能用于筛查,不能用于诊断。
“我们经常会碰到,在体检时检查手指的骨密度,报告骨质疏松,但跑到医院做了DXA检测,再做QCT检测,最后结果是骨密度正常。” 很显然,如果能做DXA或QCT检查更有优势。
AI的引入,或许能提高体检骨密度筛查的质量。从现在的对照结果来看,汇医慧影AI骨密度软件的检测精确度,与QCT的检测结果相比能够达到99%的一致性。
破解商业化难题:筛诊分工,体检场景大有可为
医学影像AI的应用范围正在不断扩大,越来越多疾病的诊断和治疗评价工作获得AI技术的加持,显现出新的思路。
医院对AI更看重的是,能不能切实改善临床的行为。AI骨密度软件最后能否成功在医院落地,还得看引入AI筛查后,能否提示患者做骨密度检查、把骨质疏松高风险人群筛查出来,早诊断,管理起来,“这样才是应用AI的效果”。
医学影像AI已经从狂热期步入理性阶段,但企业仍未摆脱收费和商业化的难题。对于刚刚诞生不久的AI骨密度产品而言,应该如何摆脱这一层困境?
过去医学影像AI的推广很难,是因为过于强调AI的诊断作用,这不可避免地陷入了关于准确率和分级诊断的纠结中。
诊断和筛查是两个概念,诊断要结果非常精准,筛查更多是发现可能存在的风险,意味着更广的覆盖面,与较高的性价比。把筛查交给AI,诊断还是由临床医师负责。这个场景界定后,对人工智能的推广将很有帮助。”
《“健康中国2030”规划纲要》提出,实现全民健康的根本目的,要覆盖全生命周期,针对生命不同阶段的主要健康问题及主要影响因素,强化干预,实现从胎儿到生命终点的全程健康服务和健康保障。
从全生命周期健康和慢病管理的概念出发,骨质疏松是几乎每位成年个体必然会经历的过程。要通过性价比更高、覆盖范围更广的创新技术实现更多人群的照护,目前看来AI是可能最有效的手段。骨质疏松既是一种常见病,也可能是其他疾病的伴发表现,因此提出和完善针对骨量减少的普适性AI筛查手段对于整个慢病管理策略的优化都将有借鉴和启示作用。
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