肺癌查中的AI身体组成:超越肺癌检测的附加值
Kaiwen Xu1, Mirza S Khan1, Thomas Z Li1
1From the Department of Computer Science (K.X., Y.H., T.A.L., B.A.L.), Department of Biomedical Engineering (T.Z.L., B.A.L.), School of Medicine (T.Z.L.), and Department of Electrical and Computer Engineering (Y.H., B.A.L.), Vanderbilt University, 2301 Vanderbilt Pl, Nashville, TN 37235; University of Missouri-Kansas City, Kansas City, Mo (M.S.K.); Saint Luke's Mid America Heart Institute, Kansas City, Mo (M.S.K.); Siemens Healthineers, Princeton, NJ (R.G.); Department of Radiology (J.G.T., J.J.C., B.A.L., K.L.S.), Department of Biomedical Informatics (T.A.L., J.J.C., B.A.L.), Division of Cardiovascular Medicine (J.J.C.), Division of Allergy, Pulmonary and Critical Care Medicine (F.M.), Vanderbilt University Institute of Imaging Science (B.A.L.), Vanderbilt Brain Institute (B.A.L.), Department of Psychiatry and Behavioral Sciences (B.A.L.), Department of Neurology (B.A.L.), and Vanderbilt Memory & Alzheimer's Center (B.A.L.), Vanderbilt University Medical Center, Nashville, Tenn.
人工智能 (AI) 从低剂量CT扫描中获得的身体组成改善了肺癌死亡,心血管死亡和全因死亡率的预测. 这些人工智能测量增强了风险预测模型,超出了肺癌查参与者的传统因素.
科学领域:
- 放射学和成像学 放射学和成像学
- 人工智能在医学中的应用
- 预防医学和公共卫生
背景情况:
- 一个人工智能 (AI) 算法可以从肺癌查低剂量CT扫描 (LDCT) 进行自动化身体成分评估.
- 在疾病风险预测模型中,人工智能衍生的身体组成的临床实用性尚未评估.
研究的目的:
- 从LDCT扫描中确定AI衍生体质测量的附加值.
- 在国家肺部查试验 (NLST) 中评估它们在预测肺癌发病率,肺癌死亡率,心血管疾病 (CVD) 死亡率和全因死亡率方面的实用性.
主要方法:
- 从基线LDCT扫描中对NLST数据集进行二次分析,使用经过验证的AI算法来评估身体组成 (骨肌肉,脂肪组织).
- 考克斯的比例危险模型被用来评估AI衍生的测量对各种结果的预测价值,并根据已确定的风险因素进行调整.
- 使用概率比率测试来评估合适性.
主要成果:
- 包括人工智能衍生的身体组成测量在男性和女性参与者中显著改善了肺癌死亡,心血管疾病死亡和全因死亡风险预测.
- 人工智能测量并没有显著改善肺癌发病率的预测.
- 这项研究分析了20768名参与者的数据,其中865人被诊断为肺癌,在随访期间有4180人死亡.
结论:
- 来自LDCT扫描的AI衍生体质指标为NLST队列中的死亡结果 (肺癌,心血管疾病,全因) 提供了显著的预测价值.
- 这些自动测量可以提高风险分层,超越传统的风险因素和基线成像特征.
- 通过将这些人体组成指标纳入,对肺癌发病率的预测效用没有显著改善.
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