Artificial intelligence in the diagnosis of thoracic aortic aneurysms in a retrospective chest computed tomography scan analysis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Aortic aneurysms, known as “silent killers”, are frequently asymptomatic, leading to vessel rupture and death. Annual rates for ruptures, stratifications, and sudden deaths are up to 3.6%, 3.7%, and 10.8%, respectively. Timely diagnosis and early treatment save a patient’s life. The use of artificial intelligence (AI) technologies helps to detect aortic aneurysms, which significantly improves the quality of diagnosis and saves patients’ lives.

AIM: To assess the efficiency of using AI technologies to detect thoracic aortic aneurysms on chest computed tomography (CT) and determining the possibility of using AI technologies as an assistant to the radiologist during the primary description of radiological images.

METHODS: The study retrospectively assessed the results of AI technologies aimed at detecting thoracic aortic aneurysms on chest CT scans. No contrast enhancement was performed primarily. The sample consisted of 84,405 observations of patients over the age of 18 years; of these, 86 scans with thoracic aortic aneurysms were selected according to AI data. The selected examinations were retrospectively assessed by radiologists and vascular surgeons for the probable presence of a thoracic aortic aneurysm. In 44 cases, an aortic aneurysm was initially detected by the radiologist. In 31 cases, an aneurysm was not initially described by the radiologist, 6 were excluded from the sample (due to the absence of the radiologist’s report in the Unified Radiological Information Service), and 5 scans had false-positive results according to AI findings.

RESULTS: The use of AI technologies allows detection and labeling of pathological changes in the aorta on the images. AI technologies increase the detectability of thoracic aortic aneurysms in the description of chest CT scans by 38.8%. The incidence of ascending aortic aneurysm was 0.3%, which corresponded to the literature data of 0.16%–1.6%. According to the results, 22 surgical interventions for aortic stenting were performed.

CONCLUSIONS: The use of AI in the primary chest CT description may help increase the detectability of clinically significant pathological conditions, such as thoracic aortic aneurysm. Further development of routing for this category of patients in the cito mode for surgical treatment is relevant. Expansion of retrospective screening by chest CT scans using AI systems will improve the quality of diagnosis of concomitant pathologies and prevent adverse outcomes for patients.

About the authors

Alexander V. Solovev

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine; Morozovskaya Children’s City Clinical Hospital

Author for correspondence.
Email: atlantis.92@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4485-2638
SPIN-code: 9654-4005
Russian Federation, Moscow; Moscow

Valentin E. Sinitsyn

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine; I.V. Davydovsky City Clinical Hospital; Lomonosov Moscow State University

Email: vsini@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5649-2193
SPIN-code: 8449-6590

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow; Moscow; Moscow

Alexey V. Petraikin

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine

Email: alexeypetraikin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1694-4682
SPIN-code: 6193-1656

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Anton A. Vladzymyrskyy

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine

Email: a.vladzimirsky@npcmr.ru
ORCID iD: 0000-0002-2990-7736
SPIN-code: 3602-7120
Russian Federation, Moscow

Roman V. Reshetnikov

Moscow Center for Diagnostics and Telemedicine

Email: reshetnikov@fbb.msu.ru
ORCID iD: 0000-0002-9661-0254
SPIN-code: 8592-0558
Russian Federation, Moscow

References

  1. Lavall D, Schäfers HJ, Böhm M, Laufs U.: Aneurysms of the ascending aorta. Dtsch Arztebl Int. 2012;109(13):227–233. doi: 10.3238/arztebl.2012.0227
  2. Elefteriades JA. Natural history of thoracic aortic aneurysms: indications for surgery, and surgical versus nonsurgical risks. Ann Thorac Surg. 2002;74(5):S1877–S1880. doi: 10.1016/s0003-4975(02)04147-4
  3. Kumar Y, Hooda K, Li S, et al. Abdominal aortic aneurysm: pictorial review of common appearances and complications. Ann Transl Med. 2017;5(12):256. doi: 10.21037/atm.2017.04.32
  4. Pokrovskii AV. Zabolevaniya aorty i ee vetvei. Moscow: Meditsina; 1979. 326 p.
  5. Irtyuga OB, Gavrilyuk ND, Voronkina IV, et al. Pathogenetic mechanisms of ascending aortic aneurysm of varied aetiology. Russian Journal of Cardiology. 2013;99(1):14–18.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».