Выявление новых случаев рака лёгкого с помощью искусственного интеллекта: клиническая и экономическая оценка ретроспективного анализа результатов компьютерной томографии через 2 года после пандемии COVID-19

Обоснование. Компьютерная томография органов грудной клетки — основной метод диагностики изменений лёгочной ткани, вызванных инфекцией COVID-19. Так, с 2020 года в Красноярском крае увеличилась частота применения данного исследования. Тем не менее заболеваемость раком лёгкого снизилась на 5,2%. Сложившаяся ситуация вызвала опасения в отношении пропуска рентгенологических изменений, характерных для рака лёгкого, и стимулировала поиск новых диагностических методов, включая искусственный интеллект для анализа данных.

Цель — оценка возможности использования алгоритма искусственного интеллекта, направленного на поиск лёгочных узлов по данным компьютерной томографии органов грудной клетки, полученным в период пандемии COVID-19, для выявления рака лёгкого.

Материалы и методы. В ретроспективное исследование вошли результаты компьютерной томографии органов грудной клетки пациентов из Красноярского края с диагнозом COVID-19 из PACS-архива, выполненные в период с 01.11.2020 по 28.02.2021. Интервал времени между проведёнными компьютерными томографиями и применением алгоритма искусственного интеллекта составил от двух лет и одного месяца до двух лет и пяти месяцев. Использовали алгоритм искусственного интеллекта Chest-IRA. Он выявлял лёгочные узлы объёмом более 100 мм³. Рентгенологи разделили результаты на три группы в зависимости от вероятности рака лёгкого. Оценка экономической выгоды применения алгоритма учитывала затраты на заработную плату и экономию на лечении ранних стадий рака лёгкого, влияющую на валовой региональный продукт.

Результаты. Из 10 500 результатов компьютерной томографии, алгоритм искусственного интеллекта выявил узловые образования в 484 случаях. Определены 192 пациента с высокой вероятностью рака лёгкого, 103 — без признаков и 60 — с неубедительными признаками. 112 пациентов с высокой и средней вероятностью рака лёгкого не обращались за медицинской помощью. Применение искусственного интеллекта позволило подтвердить 100 (28,2%) гистологически верифицированных случаев рака лёгкого, при этом I–II стадия выявлена в 35%.

Использование искусственного интеллекта вместо рентгенологов сэкономило бы 25 мес. и 4 дня работы — 2 430 тыс. рублей. Ожидаемая экономия бюджета в связи с выявлением рака лёгкого на ранней стадии варьирует от 10 600 тыс. до 12 500 тыс. рублей на каждые 10 500 компьютерных томографий. Общий экономический эффект за пять лет — от 259 400 тыс. до 305 100 тыс. рублей.

Заключение. Использование искусственного интеллекта для анализа результатов компьютерной томографии органов грудной клетки демонстрирует высокую эффективность в отношении выявления узловых образований лёгких, в том числе на фоне COVID-19, что подтверждает перспективы его применения для раннего обнаружения случайных лёгочных узлов, которые могли бы быть пропущены.