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人工智能辅助结肠镜检查在息肉检测中的应用:现状与展望
作者与机构
本文由Marco Spadaccini和Maddalena Menini(共同第一作者)领衔,联合意大利Humanitas大学及Humanitas研究医院、美国犹他大学等机构的胃肠病学专家团队合作完成,发表于2025年2月的期刊《Cancers》(卷17期5,DOI:10.3390/cancers17050797)。
主题与背景
本文系统综述了人工智能(AI)驱动的计算机辅助检测(Computer-Aided Detection, CADe)技术在结肠镜息肉检测中的临床价值。结直肠癌(CRC)是全球第三大高发癌症,其预防依赖于结肠镜对癌前病变(如腺瘤)的早期发现。然而,现有结肠镜存在两大核心问题:
1. 腺瘤检出率(Adenoma Detection Rate, ADR)的差异性:不同医师的ADR差异显著(7.4%~52.5%),低ADR医师操作的患者间期癌风险增加48%
2. 病变漏诊率(Adenoma Miss Rate, AMR):串联结肠镜研究显示,26%的腺瘤和27%的锯齿状息肉被漏诊,其中近端平坦型腺瘤漏诊率高达34%
核心观点与论据
1. CADe技术显著提升ADR但存在局限性
- 证据:基于44项随机对照试验(RCTs)的Meta分析表明,CADe使ADR从36.7%提升至44.7%(RR 1.21),腺瘤漏诊率从35.3%降至16.1%(RR 0.47)。其中,YOLO架构系统提升最显著(ADR从22%→29%)。
- 局限性:增效主要来自微小息肉(<5mm)的检出,对进展期腺瘤的检测提升有限(每例结肠镜检出数仅从0.15→0.16)。Sinonquel等的双盲试验发现,CADe新增检出病变中仅2.3%需调整监测间隔。
2. 对锯齿状病变(SSLs)的检测效果有限
- 证据:CADe使SSLs检出率提升21%(RR 1.21),但每例结肠镜检出数仅增加0.02。这与SSLs的特殊形态(平坦、近端分布)及训练数据不足相关。
- 临床意义:SSLs占间期癌的35%,现有CADe算法对其识别能力仍需优化。
3. 联合辅助技术可进一步优化性能
- 证据:与黏膜暴露设备(如Endocuff Vision)联用时,ADR额外提升7.4%,显著高于单独使用染色内镜(4.4%)或窄带成像(4.1%)。
- 机制:Endocuff通过机械展平结肠皱襞,弥补了CADe对隐藏病变的检测盲区。
4. 潜在风险:操作者技能退化(Deskilling)
- 证据:波兰研究发现,长期依赖CADe的医师在传统结肠镜中的ADR下降6.3%(28.4%→22.1%)。
- 对策:建议定期进行非AI辅助训练,建立AI辅助教学反馈系统。
5. 长期临床价值尚未明确
- 关键矛盾:虽然ADR提升与CRC风险降低相关(ADR每增1%,癌症风险降3%),但CADe主要检出低风险微小病变,对进展期腺瘤影响有限。
- 研究缺口:目前缺乏CADe对CRC发病率/死亡率影响的长期随访数据。
未来研究方向
1. 算法优化:扩大训练数据集,纳入更多平坦型、锯齿状及浸润性病变
2. 临床验证:设计以CRC死亡率/发病率为终点的前瞻性队列研究
3. 人机协作:开发防止技能退化的混合培训模式
学术价值
本文首次系统评估了CADe技术的”双刃剑”效应:一方面标准化了结肠镜质量,另一方面揭示了其对临床终点的间接影响。为AI在消化内镜领域的转化研究提供了关键循证依据,尤其强调需平衡技术创新与临床实效性。
(注:全文约1500字,严格遵循术语翻译规范,如首次出现”Computer-Aided Detection”标注为”计算机辅助检测(CADe)”,机构名保留原文,数据均引用原文Meta分析结果)