Искусственный интеллект повышает выявление переломов верхней конечности у детей и молодых взрослых резидентами

Цель: Оценить, может ли алгоритм искусственного интеллекта (ИИ) с открытым исходным кодом (https://www.childfx.com) повысить эффективность выявления переломов верхней конечности у детей и молодых взрослых у: 1) рентгенологов, специализирующихся на заболеваниях опорно-двигательной системы; 2) врачей-рентгенологов, проходящих ординатуру; 3) врачей-педиатров, проходящих ординатуру.

Материалы и методы: Сформировали набор рентгенограмм, охватывающих различные отделы верхней конечности (локтевой сустав, кисть и пальцы, плечевую кость, плечевой сустав и ключицу, лучезапястный сустав и предплечье, ключицу), полученных у 240 разных пациентов одной больницы (средний возраст — 11,3 года, диапазон — от 0 до 22 лет; 37,9% — девочки). В качестве оценивающих специалистов привлекли двух рентгенологов, прошедших fellowship-подготовку по заболеваниям опорно-двигательной системы, трех врачей-рентгенологов, проходящих ординатуру, и двух врачей-педиатров, проходящих ординатуру. Каждый специалист сначала оценивал все случаи без помощи ИИ, а затем, через 3–4 недели, повторно — с помощью ИИ; фиксировали наличие перелома и его локализацию.

Результаты: Доступ к ИИ значительно повысил площадь под ROC-кривой (AUC) при выявлении переломов у врачей-рентгенологов, проходящих ординатуру: с 0,768 (95% ДИ 0,730–0,806) без ИИ до 0,876 (95% ДИ 0,845–0,908) с ИИ (p < 0,001), а также у врачей-педиатров, проходящих ординатуру: с 0,706 (95% ДИ 0,659–0,753) до 0,844 (95% ДИ 0,805–0,883) (p < 0,001). У рентгенологов, специализирующихся на заболеваниях опорно-двигательной системы, улучшения выявления переломов не обнаружено (AUC увеличилась с 0,867 [95% ДИ 0,832–0,902] до 0,890 [95% ДИ 0,856–0,924]; p = 0,093). Различий между общей AUC резидентов при использовании ИИ и AUC специалистов без ИИ не выявлено (AUC резидентов с ИИ — 0,863; AUC специалистов без ИИ — 0,867; p = 0,856). Среднее время интерпретации рентгенограмм врачами при использовании ИИ было значительно меньше (38,9 с с ИИ против 52,1 с без ИИ; p = 0,030).

Выводы: Свободно доступная модель ИИ значительно повысила точность выявления переломов верхней конечности у детей врачами-рентгенологами и педиатрами, проходящими ординатуру.