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本文翻译整理:CSP青年编委刘书中(中国医学科学院北京协和医院)
研究背景和目的
乳腺癌是全球女性中最常见的癌症,每年都有大量新增病例和死亡病例。据统计,2020年约有220万女性被诊断出乳腺癌,其中68.4万人因此去世。预计到2040年,这一数字将增加到每年超过300万新增病例和100万死亡病例。乳腺癌的发病率在经历经济转型的国家中最高,但这些国家由于人口众多,承担了不成比例的乳腺癌死亡负担。
目前,乳腺癌筛查和早期发现的金标准是乳房X线摄影(Mammography),这种方法可以将定期参与筛查的女性的死亡率降低高达41%。虽然超声波和磁共振成像(MRI)也可以作为辅助筛查工具,但它们的利用率受到各种限制。此外,乳腺癌筛查项目并未在所有国家实施,即使实施了,也并非所有女性都能获得筛查机会,尤其是在低收入和中等收入国家。这些问题在农村地区尤为突出,因为那里很难获得足够的人员和设备来进行乳房X线摄影和超声波检查。随着乳腺癌死亡率的不断上升,研究人员正在探索新的创新性成像技术来辅助早期检测,这对于提高生存率至关重要。
热成像技术通过检测身体发出的热量来工作,癌性肿瘤通常具有比正常组织更高的代谢率,因此会发出更多的热量,这可以在热成像图上显示为温度差异。过去,热成像相机体积大且价格昂贵,敏感性较低,因此在乳腺癌筛查中不切实际。然而,随着热成像技术的进步,现在可以制造出更小、更实惠的热成像传感器,例如本研究中使用的FLIR Lepton传感器,这些传感器已经嵌入到一些智能手机中,使得热成像技术变得更加易于获取。人工智能(AI)的应用是热成像技术的另一项最新发展。AI可以改善热成像图的分析,识别乳腺组织温度的潜在异常,从而减少人工解读热成像图时的错误和主观性。
研究方法和结果
本研究在亚美尼亚的Erebouni医学中心乳腺科进行了为期六个月的回顾性临床验证。研究对象为478名女性,其中45人在活检后确诊为乳腺癌。参与者首先接受乳腺癌筛查工具(breast cancer prescreening solution,BCPS)筛查,然后进行标准的乳腺癌筛查程序。如果发现恶性肿瘤,则进行活检,活检结果作为比较BCPS人工智能结果的标准。
图1. 研究人群特征的分布
在结合患者报告或临床症状的情况下,BCPS工具的敏感性为89%,特异性为83%。不考虑症状时,敏感性显著降低至60%,而特异性提高至88.2%。研究结果表明,BCPS工具在无法获得或负担不起乳房X线摄影的情况下,结合基础临床检查和患者报告的症状,可能成为一个有效的乳腺癌筛查工具,能够识别大多数需要进一步诊断评估的女性。
图2. 对不同人群队列的2个模型的评估
图3. ROC曲线比较了2个乳腺癌检测模型的诊断性能
总结与展望
本研究表明,基于智能手机的热成像传感器和人工智能相结合的BCPS工具在无法获得或负担不起乳房X线摄影的情况下,尤其是在低收入和中等收入国家,可以帮助早期检测乳腺癌。BCPS还可以在高收入国家用于推荐筛查年龄范围之外的女性预筛查,以及为那些因各种原因(如恐惧、心理问题、经济限制、有限的可用性、缺乏意识和文化因素)而不愿接受乳房X线摄影的女性提供筛查选项。尽管本研究的样本量较小,且存在一些局限性,但结果显示BCPS具有潜在的临床应用价值,未来需要进行更大规模和更多样化的研究以验证这些发现。
本文“Evaluation of an AI-powered Portable Thermal Imaging Solution as a Pre-screening Tool for Breast Cancer”在期刊Cancer Screening and Prevention上发表。
投稿:2023年11月20日;修回:2024年1月11日;接受:2024年3月11日;上线:2024年3月25日
引用本文
Berberian N, Sargsyan H, Sahakyan L, Ghabuzyan AG, Geokchyan-Kzhdryan H, Abnoosi S, et al. Evaluation of an AI-powered Portable Thermal Imaging Solution as a Pre-screening Tool for Breast Cancer. Cancer Screening and Prevention. 2024;3(1):8-15. doi: 10.14218/CSP.2023.00034S.
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原文链接:https://www.xiahepublishing.com/2835-3315/CSP-2023-00034S
作者简介
通讯作者
Nerses Berberian
Thermaiscan Technology AB, Lidingö, Sweden.
CSP简介
期刊简介
英文学术期刊Cancer Screening and Prevention (CSP)由上海长海医院李兆申院士担任总编辑,华誉出版社(Xia & He Publishing Inc.)负责出版和国际发行,本刊致力于促进各种癌症筛查和预防领域的新理念及其技术的交流与发展。
期刊主题
CSP致力于促进各种癌症筛查和预防的新理念和技术的发展,建立一个癌症筛查领域前沿交流的学术平台,期刊领域涵盖癌症流行病学、早期诊断、筛查、预防、生物标志物,以及各种癌症(尤其胃肠道癌症)有关新设备和技术的研究与开发,促进跨学科合作。
主创团队
李兆申院士|CSP总编辑
中国工程院院士
Prof. Guy D Eslick|CSP主编
澳大利亚纽卡斯尔大学亨特医学研究所,NHMRC消化健康卓越研究中心
Prof. Barry Marshall|CSP高级顾问
School of Biomedical Sciences, Marshall Centre for Infectious Disease Research and Training, University of Western Australia
杜奕奇教授|CSP执行副主编
海军军医大学长海医院消化内科副主任
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