The performance of digital chest radiographs in the detection and diagnosis of pulmonary nodules and the consistency among readers

The performance of digital chest radiographs in the detection and diagnosis of pulmonary nodules and the consistency among readers Zhonghua Zhong Liu Za Zhi . 2023 Mar 23;45(3):265-272. doi: 10.3760/cma.j.cn112152-20220304-00150. Abstract in English, Chinese

Objective: To investigate the detection and diagnostic efficacy of chest radiographs for ≤30 mm pulmonary nodules and the factors affecting them, and to compare the level of consistency among readers. Methods: A total of 43 patients with asymptomatic pulmonary nodules who consulted in Cancer Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences from 2012 to 2014 and had chest CT and X-ray chest radiographs during the same period were retrospectively selected, and one nodule ≤30 mm was visible on chest CT images in the whole group (total 43 nodules in the whole group). One senior radiologist with more than 20 years of experience in imaging diagnosis reviewed CT images and recording the size, morphology, location, and density of nodules was selected retrospectively. Six radiologists with different levels of experience (2 residents, 2 attending physicians and 2 associate chief physicians independently reviewed the chest images and recorded the time of review, nodule detection, and diagnostic opinion. The CT imaging characteristics of detected and undetected nodules on X images were compared, and the factors affecting the detection of nodules on X-ray images were analyzed. Detection sensitivity and diagnosis accuracy rate of 6 radiologists were calculated, and the level of consistency among them was compared to analyze the influence of radiologists' seniority and reading time on the diagnosis results. Results: The number of nodules detected by all 6 radiologists was 17, with a sensitivity of detection of 39.5%(17/43). The number of nodules detected by ≥5, ≥4, ≥3, ≥2, and ≥1 physicians was 20, 21, 23, 25, and 28 nodules, respectively, with detection sensitivities of 46.5%, 48.8%, 53.5%, 58.1%, and 65.1%, respectively. Reasons for false-negative result of detection on X-ray images included the size, location, density, and morphology of the nodule. The sensitivity of detecting ≤30 mm, ≤20 mm, ≤15 mm, and ≤10 mm nodules was 46.5%-58.1%, 45.9%-54.1%, 36.0%-44.0%, and 36.4% for the 6 radiologists, respectively; the diagnosis accuracy rate was 19.0%-85.0%, 16.7%-6.5%, 18.2%-80.0%, and 0%-75.0%, respectively. The consistency of nodule detection among 6 doctors was good (Kappa value: 0.629-0.907) and the consistency of diagnostic results among them was moderate or poor (Kappa value: 0.350-0.653). The higher the radiologist's seniority, the shorter the time required to read the images. The reading time and the seniority of the radiologists had no significant influence on the detection and diagnosis results (P>0.05). Conclusions: The ability of radiographs to detect lung nodules ≤30 mm is limited, and the ability to determine the nature of the nodules is not sufficient, and the increase in reading time and seniority of the radiologists will not improve the diagnostic accuracy. X-ray film exam alone is not suitable for lung cancer diagnosis. 

目的: 30 mm 以下の肺結節の胸部 X 線写真の検出と診断の有効性、およびそれらに影響を与える要因を調査し、読者間の一貫性のレベルを比較すること。 方法: 2012 年から 2014 年にかけて中国医学科学院の癌病院を受診し、同時期に胸部 CT と 胸部 X 線写真を撮影した、無症候性の肺結節を有する合計 43 人の患者を遡及的に選択し、1 つの結節が 30 mm 以下である グループ全体の胸部 CT 画像で見えた (グループ全体で合計 43 個の結節)。 画像診断で 20 年以上の経験を持つ 1 人の上級放射線科医が CT 画像をレビューし、結節のサイズ、形態、位置、および密度を記録するものを遡及的に選択しました。 経験の異なる 6 人の放射線科医 (レジデント 2 名、主治医 2 名、主治医 2 名) が独立して胸部画像をレビューし、レビューの時間、結節の検出、および診断の意見を記録しました。 これらを比較し、X線画像上の結節の検出に影響を与える要因を分析した.6人の放射線科医の検出感度と診断精度を計算し、それらの間の一貫性のレベルを比較して、放射線科医の年功序列と読影の影響を分析した. 結果: 6 人の放射線科医全員が検出した結節の数は 17 で、検出感度は 39.5%(17/43)でした.検出された結節の数は、≧5、≧4、≧3、≧でした。 2、および 1 人以上の医師は、それぞれ 20、21、23、25、および 28 個の結節であり、検出感度はそれぞれ 46.5%、48.8%、53.5%、58.1%、および 65.1% でした。 X 線画像での検出の t には、結節のサイズ、位置、密度、および形態が含まれていました。 ≤30 mm、≤20 mm、≤15 mm、および ≤10 mm の結節を検出する感度は、6 人の放射線科医でそれぞれ 46.5%-58.1%、45.9%-54.1%、36.0%-44.0%、および 36.4% でした。 診断精度は、それぞれ 19.0%-85.0%、16.7%-6.5%、18.2%-80.0%、0%-75.0% でした。 6 名の医師間の結節検出の一貫性は良好であり (カッパ値: 0.629-0.907)、診断結果の一貫性は中等度または不良でした (カッパ値: 0.350-0.653)。 放射線科医の年功が高いほど、画像を読み取るのに必要な時間は短くなります。 読影時間と放射線科医の年功序列は、検出と診断の結果に有意な影響を与えませんでした(P>0.05)。 結論：X線写真で30mm以下の肺結節を検出する能力は限られており、結節の性質を判断する能力は十分ではなく、読影時間の増加と放射線科医の年功序列は診断精度を向上させません。 X 線フィルム検査だけでは、肺がんの診断には適していません。

この中国の論文では、医師の経験年数は胸部写真の読影時間を短縮させるだけで、その他の利点はないとのことのようです。