国际呼吸杂志数字肺音人工智能分析

此研究为评估数字肺音人工智能分析与临床医师判断的一致性。本研究为诊断性实验,采用非随机抽样方法应用条选自《国家远程医疗与互联网医学中心数字听诊平台》的真实的临床数字肺音数据,应用Luntech?数字听诊人工智能分析结果判断,根据肺音的粗糙程度、是否有啰音、啰音的强度、是否有干啰音和是否有湿啰音5个方面进行分类整理后建立人工智能分析结果数据库。同时,制定统一分类定义,临床医师对数字肺音进行以上5个方面判断,对比分析数字听诊人工智能和医师听诊的肺音分析结果的一致性。应用描述性方法对肺音图变化特征进行整体描述;以医师判断结果为“金标准”,应用混淆矩阵计算分类准确度、召回率、虚警率、精确度、kappa值评价两者的一致性。//听诊技术是临床基本的物理诊断手段,至今仍具有不可替代的临床应用价值。肺音分析是肺部听诊的主要内容,包括判断和分析肺音的性质及有无呼吸音之外的附加音即啰音等,对于胸部疾病的诊疗具有十分重要的意义。数字肺音是通过数字听诊设备录取的肺音,具有高敏感度、高分辨率、客观化及可分析等特点,是近年来随着计算机技术的发展而出现的新肺音记录手段。目前数字肺音技术成熟,临床应用日趋广泛。由于医师对于肺音判断具有主观性,判断结果相互变异性较大,因此,亟需研究对肺音的判断客观一致的肺音分析方法与工具,《国家远程医疗与互联网医学中心数字听诊平台》自年以来应用数字肺音应用人工智能技术进行客观的辅助分析与判断,并取得较好的分析结果一致性。为研究数字肺音的人工智能分析与医师听诊判断结果的一致性,探讨数字肺音的人工智能分析临床应用前景,本文应用《国家远程医疗与互联网医学中心数字听诊平台》真实临床数字听诊获得的数字肺音数据,对比研究了数字肺音人工智能分析与医师听诊分析判断结果,报告如下。//1对象与方法1.1研究对象本研究为诊断性实验。采用非随机抽样方法选取年1月至年10月“国家远程医疗与互联网医学中心数字听诊平台”真实临床数字听诊获得的数字肺音数据库的条数字肺音数据。全部数字肺音均来自于成年健康人及肺部疾病患者,其中包括急性气管炎及支气管炎、COPD、支气管哮喘、肺炎及肺部感染、间质性肺疾病(特发性肺间质纤维化、继发性肺间质纤维化、过敏性肺炎等)、支气管扩张、肺泡癌、心功能不全、矽肺、新型冠状病毒肺炎等。国家远程医疗与互联网医学中心数字听诊平台的数字肺音采集,应用统一的数字肺音采集设备(山东朗朗智能科技发展有限公司生产,产品型号TZQ-)。所有录音均在安静的室内进行,环境噪声低于36dB。//1.2方法1.2.1数字听诊人工智能肺音分析数字肺音采集完成后,将数据上传至“国家远程医疗与互联网医学中心数字听诊平台”,对选定的数字肺音数据进行人工智能分析。“国家远程医疗与互联网医学中心数字听诊平台”的数字肺音人工智能分析系统应用山东朗朗智能科技发展有限公司的Luntech?数字听诊人工智能专利程序(程序版本6.0)。Luntech?数字听诊人工智能的数字肺音分析结果包括:湿啰音指数(M指数)、正常音指数(N指数)、干啰音指数(W指数)、是否有湿啰音和/或干啰音、是否存在呼吸音粗糙等。人工智能的数字肺音分析结果的M指数、N指数和W指数是由该人工智能算法得到的,分别代表肺音为有湿啰音、正常呼吸音和有干啰音的可能性大小,由算法中深度学习分类概率所得。Luntech?数字听诊人工智能分析系统可生成人工智能算法肺音图,表现肺音的不同状态。Luntech?数字听诊人工智能算法肺音图可表示肺音信号频谱分析的频谱能量、频率及能量密度等信号物理学指标,正常肺音图形状大致为“WMW”的字母形状排列,肺音图根据肺音性质不同表现出不同的形状及颜色(图1)。//

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编辑:牛孝鹏

审核:袁美悦

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