
AI 辅助床旁超声在 FAST 创伤评估中检测腹腔游离液体的诊断准确性:系统评价与 Meta 分析
摘要:
研究目的:
床旁超声(point-of-care ultrasound,PoCUS)通过创伤重点超声评估(Focused Assessment with Sonography for Trauma,FAST)方案被广泛应用于创伤救治,但其准确性高度依赖操作者经验。人工智能(artificial intelligence,AI)可能有助于降低操作者差异,提高检查结果的可靠性。本系统评价与 Meta 分析旨在评估 AI 辅助 PoCUS 在创伤患者游离液体检测中的诊断准确性。
方法:
研究者检索了 PubMed、Scopus 和 Web of Science 数据库,检索时间截至 2025 年 4 月,并遵循 PRISMA-DTA 指南进行报告。本研究已在 PROSPERO 注册,注册号为 CRD420250615096。纳入标准为:研究评估 AI 辅助 PoCUS,采用 FAST 或与 FAST 等效的扫查切面,并提供足够的数据用于诊断准确性分析。由于其中一项符合条件的研究评估对象为腹水患者队列,而非创伤患者,因此研究者将其纳入更广义的腹腔游离液体分析,但在仅限创伤患者的敏感性分析中将其排除。汇总效应量采用双变量随机效应模型计算。研究质量采用 QUADAS-AI 工具进行评估。
结果:
共纳入 7 项回顾性研究,涉及 2,332 例患者,包含超过 34,000 张图像或视频。汇总分析基于原始研究报告的诊断单元,而这些诊断单元在不同研究中并不一致,包括图像、帧、视频/片段、FAST 切面以及完整检查层面数据。在仅限创伤患者的分析中,AI 辅助 PoCUS 检测腹腔游离液体的汇总敏感度为 91.1%(95% CI:77.9%–96.8%),特异度为 97.5%(95% CI:95.3%–98.7%),异质性可忽略不计(I² < 1.0),曲线下面积(AUC)为 0.98。
在更广义的腹腔游离液体分析中,包括 1 项非创伤腹水患者队列,汇总敏感度为 91.4%(95% CI:81.6%–96.3%),特异度为 96.8%(95% CI:86.5%–99.3%),AUC 为 0.97。基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的模型表现相似,敏感度为 92.2%,特异度为 95.4%,AUC 为 0.97。
叙述性综述显示,不同 AI 模型之间存在明显差异。YOLOv3 和 ResNet50-V2 等高性能模型的敏感度可达 0.90–0.99,而其他模型,如 VGG11_bn 和 MaskRCNN,准确性明显较低。关于心包积液检测的证据仅来自一项回顾性研究,因此应谨慎解读。目前尚无专门针对盆腔切面诊断准确性的研究数据。
结论:
AI 辅助 PoCUS 在创伤 FAST 评估中检测腹腔游离液体显示出较有前景的回顾性诊断性能。目前最有力的证据主要支持其在腹部 FAST 应用中的价值,而关于 FAST 检查中心脏/心包部分的证据仍然不足。在推荐其常规临床应用之前,仍需开展前瞻性、多中心研究,并将 AI 系统整合到实时临床工作流程中加以验证。
试验注册:
PROSPERO:CRD420250615096。
关键词:
腹部创伤;人工智能;深度学习;诊断准确性;FAST;血腹;医学图像分析;床旁超声;创伤。
夜雨聆风