(2015-2017年の更新内容は本記事下部にあります)
米国、そして世界における肺がんの罹患率は、公衆衛生上、そして経済上の大きな問題となっています。 主にタバコの喫煙が原因とされる肺がんは、通常、転移の後期段階に入ってから診断されます。つまり、致命的ながんの部分がすでに分化して、腫瘍の発生源から血流に分離している状態です。
この10年間で、胸部の3次元画像を形成することができるコンピュータ断層撮影（CT）が認知されるようになり、結節や腫瘍の病理をより鮮明にとらえることができるようになりました。
早期発見は患者さんにとって有益なことですが、肺がん検診の最も適切な基準としてのX線とCTの相対的な優位性はまだ曖昧です。
肺がんのX線検査
がん患者全体に占める肺がんの割合が高く、診断後の死亡率も高いことから、目に見える結節が転移する前に発見することで、死亡者数を劇的に減少させることができるという考えが主流となっています。 米国がん協会（ACS）によると、肺がん検診では、胸部X線検査と喀痰検査が主流となっています。
近年、高解像度のデジタルX線が導入され、X線技術は急速に進歩していますが、検出できる最小の結節の大きさは1～2cmが限界です。 誤診率は10～20％です。
1999年に行われた2つの研究では、低線量スパイラル・コンピュータ・トモグラフィー（LDCT）が、従来のX線撮影に比べて約6倍の結節を検出したことが示されました。 LDCTは、1cm以下の解像度と肺の3D画像が得られることから、X線に代わる高品質な検査法として注目された。 しかし、LDCTの高感度は、従来のX線レントゲン写真に比べて偽陽性率が高く、偽陽性率は20～50％となっています。
肺がんのスクリーニングに最も正確なツールを特定することは、医療の時間と費用を大幅に削減するだけでなく、より多くの命を救うことにつながります。 このような観点から、米国国立がん研究所は、X線やLDCTによる検診と死亡率の相関関係を明確にするための継続的な研究を2002年に開始しました。 この研究では、30の施設で5万人の現在または過去の喫煙者を対象に、X線検査またはLDCT検査のいずれかに無作為に割り当てました。 対象者は3年間、毎年検診を受け、がんの可能性のある結節に対しては針生検や気管支鏡検査などの二次検診を行います。 本試験は、1日3箱を30年間、1日2箱を20年間、1日1箱を10年間吸っていた人をヘビースモーカーと定義し、54歳から75歳までの人で、肺の手術やがんの既往がない人を対象としています。
研究者たちは、このスクリーニングによって、登録された100人の患者のうち約5人、すなわち5％の発生率で肺がんが発見され、その結果、2,000人以上の患者が肺がんと診断される可能性があると予想しています。 放射線科医は、X線写真またはCTスキャンを評価し、研究期間中にがんが発生した場合の治療法を提案します。
CAD-based Lung Cancer Examinations
CTがX線に勝るとも劣らないと思われるのが、肺CT用のCAD（Computer Aided Detection）で、これは肺の形態上疑わしい結節を強調し、結節の大きさの変化を経時的に評価して、癌治療の進行を追跡するソフトウェアです。
しかし、CADはまだ比較的新しい概念であり、医師や病院の中には、CADの利点や、特に保険が適用されない場合の投資効果に懐疑的なところもあります。
現在市販されているソリューションとしては、シーメンス社の「syngo LungCare」やR2テクノロジー社の「ImageChecker CT Lung Nodule」などがあります。 肺の病変や結節の検出におけるCADの性能は完全には知られていないため、ベンダーは自社のCADソリューションの使用目的がセカンドリーダーとしてのものであり、代替品ではないことを慎重に指摘しています。 “R2 Technology Inc.のCT CAD Marketing DirectorであるTerry Chang氏は、「実行可能な肺結節や塞栓症などの肺動脈充填障害を検出・管理し、さらなる意思決定をサポートするために、CADは胸部CT検査の標準的な治療法になるでしょう」と指摘しています。
マルチリーダーの受信者動作特性（ROC）を含む最近の研究では、見落とされていた潜在的な結節は、R2のImageCheckerによって26％減少し、また、4～30mmの大きさの結節を検出する放射線技師の平均的なリーダーの改善が見られました。 また、別のレトロスペクティブな研究では、33％のケースで有意な結節が見落とされており、読影医をサポートする技術の必要性が強調されている。
How Well Does CAD Real Perform?
研究者たちは、CADがCTやX線検査のゴールドスタンダードになる可能性があるのかどうかを知りたいと思っています。 肺のCADシステムは、肺結節を検出する第2のリーダーとして有望であることが証明されていますが、重要な問題は、検出された結節のうちどれだけが本当に肺がんなのかということです。
肺がんの検出におけるCADの有効性が十分に調査されていないため、NCIもCADを顕微鏡の下に置いています。 NCIは現在、米国国立衛生研究所の財団と共同で、「Imaging Database Resources Initiative（IDRI）」を実施しています。 IDRIの目標は、Lung Image Database Consortium（LIDC）の肺CTデータベースを150％拡張し、胸部X線写真の新しいデータベースを開発することで、「肺がんの臨床管理を改善するためのコンピュータ支援診断（CAD）製品の最適化と評価を向上させるための研究資源として、産業界が利用できる肺CTおよびX線画像の公開データベースを迅速に構築すること」です。 このデータベースは、CAD手法間の有意義な比較を可能にし、有望なCAD手法を特定し、技術革新や低コストでの新しい胸部CADソフトウェアの開発を促す可能性があります。
「薄切りスパイラルCT検査で生成される画像の数が非常に多いため、放射線科医がすべての画像から小さな結節を探すことが非常に困難になっています」。 “CADが必要なのは、現実的な必要性があるからです。 CAD開発の障害の一つは、高品質で根拠のある標準化されたデータベースがないことでした。
このデータベースは、肺のCT画像から得られる膨大な量のデータを管理するためのもので、CADのアルゴリズムが肺がんの早期発見・治療に役立つことを期待しています。 LIDCプロジェクトはまもなく完了し、2006年の第3四半期には一般の研究者が情報を利用できるようになる予定です。 その時には、X線とCTのどちらの画像診断法が肺がんのスクリーニングに最も効果的であるか、医師はより明確に把握できるようになっているかもしれません。