数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统在肺结核诊断中的应用价值

浦 超

（上海健康医学院附属嘉定区中心医院放射科 上海 201800）

肺结核是由结核菌感染肺部所导致的一种慢性传染病。结核菌属于分枝杆菌，结核菌在显微镜下观察可以看出来是形态呈细长状的杆菌，或弯曲或直状，独自分布排列，多数为短链或条锁状分布[1]。结核菌的生长速度比较缓慢，属于专性需氧菌[2]。结核菌可感染多处人体脏器，其中以肺结核最为常见。尽管目前我国对结核病的控制得到了显著的效果，但由于我国人口基数过大，各区域对于该疾病的控制程度不同，导致肺结核仍然是目前很严重的公共卫生问题之一。早期患者临床症状并不明显，待机体免疫力下降，则易使患者出现低热、咳痰等多种症状，甚至危及生命。当前，痰细菌培养试验为肺结核诊断金标准，但耗费时间长，临床应用有限。数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统为肺部疾病常用技术，具有无创、操作简单等优势，对影像特点进行分析后，能够明确疾病类型，了解疾病严重程度[3-4]。鉴于此，本文旨在探究数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统诊断肺结核的临床价值。报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017 年8 月—2023 年7 月上海健康医学院附属嘉定区中心医院放射科收治的肺结核患者140 例，根据检查方法的不同分为两组，各70 例，分别给予传统人工诊断、数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统诊断。行传统人工诊断患者中男30 例、女40 例，年龄35～71 岁，均龄（53.48±10.48）岁；病程9 个月～3 年，平均（1.69±0.35）年。行数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统患者中男35 例、女35 例，年龄33～73岁，均龄（53.39±9.55）岁；病程7 个月～4 年，平均（1.58±0.39）年。两组一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

纳入标准：①均经痰细菌培养试验确诊为肺结核患者；②患者临床资料完整；③患者对研究内容知情并签署知情同意书。排除标准：①临床资料不全；②其他脏器感染等；③合并其他肺部肿瘤疾病者。

1.2 方法

所有患者均应用数字X 线摄影机（型号为UDR780i），KODAK Direct View DR7500 system 检查。检查期间，协助患者取站立位，并开展胸部正、侧位摄像。参数设置：靶片距、曝光量、管电压为180 cm、6.3～10.0 mAs、110 kV，对患者病灶心态、密度等给予动态观察。

传统人工诊断：由2 名高年资影像科医生阅片，结合患者其他临床资料，商讨得出结果。

数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统诊断：将影像上传至数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统，再由同样2 名高年资影像科医生阅片结合数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统结果及患者其他临床资料，商讨得出结果。

1.3 观察指标

①对比传统人工诊断与数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统诊断时间；②对比不同诊断方式符合率；③分析患者不同类型肺结核疾病的影像学表现。

1.4 统计学方法

采用SPSS 28.0 统计软件分析数据。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 传统人工诊断与数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统的诊断时间比较

数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统的诊断时间（1.97±0.62）min 短于传统人工诊断的（6.39±1.36）min，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 传统人工诊断与数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统的诊断时间比较（，min）

表1 传统人工诊断与数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统的诊断时间比较（，min）

2.2 传统人工诊断与数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统的诊断符合率的比较

数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统符合率97.14%（68/70）高于传统人工诊断的78.57%（55/70），差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 传统人工诊断与数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统的诊断符合率比较[n（%）]

2.3 数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统影像学表现

渗出浸润型影像学表现：病灶呈结节状，且出现模糊边缘。干酪型影像学表现：空洞存在不规则透亮，病灶呈片状阴影。空洞型影像学表现：大片病灶出现空洞，且附近多小片状影。急性血行播散型影像学表现：病灶大小、形态和密度一致，且均匀分布。

不常见影像学表现：①纵隔及肺门淋巴结肿大。在成年人中，纵隔及肺门淋巴结肿大型肺结核较为罕见，一般属于儿童原发性肺结核，因为本文研究患者年龄在33～73 岁之间，所以，出现此类型的X 线征象并不典型，在临床诊断中，很难与结核病予以联系。此类型的X 线征象特点主要是单侧或者双侧纵隔淋巴肿大、单侧肺门伴有或者不伴有淋巴结肿大等，可能单一出现，也可能同时出现。②胸膜肿块阴影。胸膜肿块阴影也称为胸膜结核瘤，是在包裹性结核性脓肿病变的基础上发展而来，其X 线征象特点为：常见于胸前壁、后壁、侧壁及胸下方部位，一般为独立单发性病灶，直径在2.5～5.0 cm之间，甚至更大，通常情况下，病灶呈现半球形、扁丘状或者不规则状，边缘较为清晰。从密度角度分析，其病灶密度由中等至高等各不相同，在患有胸膜炎病史的患者中，此种征象比较常见。在临床诊断中，需要将胸膜肿瘤与肺部肿瘤予以区分，以免误诊。③特殊形态空洞。在X 线征象中，空洞是一种较为重要的鉴别依据，当患者空洞形态较为特殊的时候，需要根据患者空洞壁的厚度及内容物予以判断，空洞壁较薄时，属于良性空洞；空洞壁较厚时，属于恶性空洞。通常而言，空洞和其他病灶一同存在，非常容易被误诊为霉菌病、肿瘤、先天性肺囊肿等，所以，一定要认真分析空洞壁的厚度及内容物状态，以提高临床诊断的准确率。④孤立的肺叶与肺段阴影。在X 线征象中，此类型表现为边界清晰，阴影密度大，而支气管病变表现不明显，在予以临床诊断时，需要和慢性肺炎、中央型肺癌予以鉴别，以降低临床误诊率。一般而言，此类型病灶主要出现在肺下叶后部或者肺上叶肺尖后部，很少出现在右肺中叶与左肺下叶，在临床诊断中，非常容易被误诊成慢性肺炎。肺炎或者肺癌可能是形成肺段阴影的主要因素，在进行鉴别时，需要对结核性肺段阴影予以充分考虑，以提高临床诊断的准确率。⑤团块状阴影。在X 线征象中，团块状阴影的边缘比较清晰，阴影的密度比较大，病灶多集中在结核瘤附近，所以误诊率非常高。

3 讨论

一般情况下，开放型的肺结核病人是传播该疾病的主要源头。病人通过咳嗽、喷嚏或者谈话时喷出来的带有结核菌的飞沫弥漫在空气中，极易被其他人吸入肺部落入到肺泡内，结核菌到达肺泡组织之后，会选择容易感染的组织部位进行生长繁殖从而出现感染症状。另外，病人随地吐出的痰液，也是病菌传染的一个途径，痰液中的液体蒸发后病菌会随着空气中的尘土飞扬，从而引发吸入感染，但多数病菌由于被上呼吸道和气管的黏膜黏住，最后被咳出体外，不构成主要的传播方式[5]。现如今，随着科学管理奶牛饲养业，因食用带病菌的牛奶所导致的牛型结核菌感染已十分罕见。另外，由于结核菌难以在阳光下生存，因此传染病容易在封闭的室内发生，室外发生传染病的概率较低。肺结核为慢性传染病，由结核分枝杆菌感染引起。虽然近年来临床治疗、预防技术发展以及各种疫苗的使用，能够有效预防肺结核的发生，但仍难避免肺结核的发生。通常，结核分枝杆菌早期感染，患者并不具有明显的临床症状。分析其原因为：早期感染期间，患者机体免疫力较高，能够阻止结核分枝杆菌增殖。但随病情发展，患者机体免疫力逐渐降低，结核分枝杆菌大量增殖，导致患者出现低热、咳嗽等症状，若未能及时治疗，会损伤患者肺功能，危及患者生命安全[6]。肺结核发生后，尽早开展相应治疗，则多数患者的病情能够得到有效控制。然而，当前肺结核临床诊断中，以痰细菌培养为诊断金标准，但有部分患者的痰液并不能将结核分枝杆菌菌株培养出来，所以会一定程度影响诊断及时性和有效性。除此之外，痰细菌培养所用时间较长，会影响检查及时性，所以并不适合在临床筛查中使用。结核分枝杆菌侵袭人体后，患者肺部会出现干酪样坏死等多种病理性改变，并且随着病情进展而出现相应的变化[7-8]。

随着科技发展，医学检验手段也逐渐增加，在影像学中，不仅仅局限于X 线，相对于设备简单的X 线机，计算机X 线断层摄影技术的出现，解决了原有影像学中无法三维成像与分辨率低等不足，对于肺结核的检测明显提高许多。数字化X 线技术可以应用于多种疾病的检查，最常见的应用主要是胸部检查、腹部检查和造影检查三方面。在胸部检查方面，数字化X 线具有很好的密度分辨率，对比范围也比较大，呈现的效果图也比较丰富，主要用于肺部检查、心脏检查和肋骨检查。在腹部检查方面，数字化X 线技术可以检查泌尿系结石、肠梗阻以及消化道穿孔，还可以了解腰椎的骨质情况，应用数字化X 线技术，摄影成像效果更加清晰。在造影检查方面，数字化X 线技术可以检查消化道先天畸形、溃疡、肿瘤以及慢性炎症，还可以检查消化道手术的康复情况。数字化X 线技术在口腔整形中也有广泛的应用[9]。数字化X 线技术具有普通X 线技术无法比拟的优点，在医学中的使用也更加广泛。首先就是数字化X 线技术的成像时间大大缩短了，检查完即可以根据成像效果图得到结果；对于患者则可以缩短其候诊时间和检查时间，及时针对检查结果进行下一步治疗；对于医生可以优化工作流程，提高工作效率。再者数字化X 线技术的图形清晰度高，对比度高，各个检查层次都比较明确和丰富，医生可以根据图像充分对患者的病情进行诊断分析，根据需要对图像放大和缩小，进行各种图像处理，提高了诊断的准确率，提升患者的满意度。最后数字化X 线技术的图像成果可以通过医生的保存直接上传到工作站，临床医生可以随时根据患者病情需要进行调用，不需要再进行图像的冲洗，可以直接互联网查看，真正做到了环保和方便。数字化X 线技术的图像成果便于储存和传输，为医院的远程会诊提供了技术支持[10]。

近年来，随影像学技术发展，利用影像学检查，能够进行有效诊断，了解细小病灶变化情况。免疫学检查、数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统为肺结核常用检查方式，有良好的显示病灶效果，X 线检查是利用不同组织穿透效果的差异性，对肺部病灶情况用胶片成像予以反映，有检查方便、操作简单等优势，不仅能观察患者的病变区域，还能对其纤维化硬结病灶情况给予清楚显示。根据X 线检查结果，明确病情分型后，利于后续治疗工作的开展[11-12]。本研究中，数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统的诊断时间短于传统人工诊断，诊断符合率高于传统人工诊断（P＜0.01）。由此可见，数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统应用价值较好。但疾病不能通过单一影像学诊断确诊疾病，仍需使用痰细菌培养，并联合患者实际情况，开展针对性、综合性判断。

综上所述，数字化X 线胸片人工智能辅助诊断系统诊断肺结核价值高，且有诊断时间短，诊断符合率高等优势。