基于人工智能的胸部X光片解读对有结核病症状人群的分类:一项成本效益分析

Triage of Persons With Tuberculosis Symptoms Using Artificial Intelligence-Based Chest Radiograph Interpretation: A Cost-Effectiveness Analysis

作者信息Ntwali Placide Nsengiyumva, Hamidah Hussain, Olivia Oxlade, Arman Majidulla, Ahsana Nazish, Aamir J Khan, Dick Menzies, Faiz Ahmad Khan, Kevin Schwartzman
PMID34917694
发布时间2021-12-15
DOI10.1093/ofid/ofab567

实验完整度

中

研究基于前瞻性现场研究的数据,采用决策分析模型进行成本效果分析,但缺乏实际的实验验证,如体外或动物实验。

主要模型

疑似肺结核患者队列(巴基斯坦卡拉奇)

重点核对

TB患病率:12% 转诊依从性:91%(范围80-99%) AI软件灵敏度(涂阴:82%,涂阳:97%)和特异度(69%) 治疗完成概率:85%

摘要

背景:在没有快速专家影像解读的环境中,基于人工智能(AI)的胸部X光片(CXR)分析可以对出现疑似结核病(TB)症状的人进行分流,以识别需要额外微生物学检测的人。然而,关于该技术作为分流工具的成本效益的证据有限。方法:开发了一个决策分析模型,以评估在巴基斯坦卡拉奇,对出现疑似肺结核症状的患者使用基于AI的CXR分析进行分流策略的成本效益。将这些策略与当前标准护理(使用痰涂片显微镜检查或GeneXpert进行微生物学检测,不进行预先分流)进行比较。阳性分流CXR被认为可将合格人群微生物学检测的转诊成功率从91%提高到100%。软件诊断准确性基于在卡拉奇进行的前瞻性现场研究。其他输入来自巴基斯坦结核病规划。分析从医疗服务提供者的角度进行,成本以2020年美元表示。结果:与对所有疑似结核病患者进行前期痰涂片显微镜检查相比,使用基于AI的CXR分析的分流策略预计可将成本降低19%,从每1000人23233美元降至更低,并减少3%–4%的残疾调整生命年(DALYs),从372个DALYs降低。与前期GeneXpert相比,基于AI的分流策略将预计成本降低37%,从34346美元降至更低,并额外减少4%的DALYs,从369个DALYs降低。对于分流CXR阳性但微生物学检测阴性的患者,加强随访尤其具有成本效益。结论:在资源匮乏的环境中,对可能有结核病症状的人进行微生物学检测前加入基于AI的CXR分流,可以降低成本,减少额外的DALYs,并提高结核病检出率。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
在资源匮乏的环境中,对出现结核病症状的患者,在使用微生物学检测前,使用基于人工智能的胸部X光片分诊是否具有成本效益?
核心机制
文中未明确说明。
主要证据
基于巴基斯坦卡拉奇的前瞻性现场研究和决策分析模型,结果显示相对于直接进行痰涂片或GeneXpert检测,AI分诊策略可降低成本并减少DALYs。
研究意义
在缺少放射科医生或高技能读片者的环境中,使用基于AI的CXR分诊对HIV阴性且出现结核病症状的患者进行分流是高度成本效益的,并支持其使用。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

构建决策分析模型
评估诊断准确性

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
模型结构与假设
目标人群、TB患病率、转诊依从性、AI软件阈值、治疗成本等
阅读提示:Methods 中的 Model Structure and Key Assumptions 部分
成本输入
AI解读费用、检测费用、治疗费用等
阅读提示:Table 3 和 Methods 中的 Cost Inputs 部分
诊断准确性参数
AI软件敏感度与特异度、显微镜检查、GeneXpert等检测性能
阅读提示:Table 2 和 Methods 中的 TB Epidemiology Inputs 部分