Screening for pulmonary tuberculosis in a Tanzanian prison and computer-aided interpretation of chest X-rays

Public Health Action. 2015 Dec 21;5(4):249-54. doi: 10.5588/pha.15.0037.

Abstract

Setting: Tanzania is a high-burden country for tuberculosis (TB), and prisoners are a high-risk group that should be screened actively, as recommended by the World Health Organization. Screening algorithms, starting with chest X-rays (CXRs), can detect asymptomatic cases, but depend on experienced readers, who are scarce in the penitentiary setting. Recent studies with patients seeking health care for TB-related symptoms showed good diagnostic performance of the computer software CAD4TB.

Objective: To assess the potential of computer-assisted screening using CAD4TB in a predominantly asymptomatic prison population.

Design: Cross-sectional study.

Results: CAD4TB and seven health care professionals reading CXRs in local tuberculosis wards evaluated a set of 511 CXRs from the Ukonga prison in Dar es Salaam. Performance was compared using a radiological reference. Two readers performed significantly better than CAD4TB, three were comparable, and two performed significantly worse (area under the curve 0.75 in receiver operating characteristics analysis). On a superset of 1321 CXRs, CAD4TB successfully interpreted >99%, with a predictably short time to detection, while 160 (12.2%) reports were delayed by over 24 h with conventional CXR reading.

Conclusion: CAD4TB reliably evaluates CXRs from a mostly asymptomatic prison population, with a diagnostic performance inferior to that of expert readers but comparable to local readers.

Contexte : La Tanzanie est lourdement frappée par la tuberculose (TB) et les prisonniers sont un groupe à haut risque qui devrait bénéficier d'un dépistage actif, comme le recommande l'Organisation Mondiale de la Santé. Les algorithmes de dépistage qui débutent par une radiographie pulmonaire peuvent détecter des cas asymptomatiques, mais ils requièrent des lecteurs de radiographies expérimentés, qui sont rares dans le contexte pénitentiaire. Des études récentes sur des patients sollicitant des soins pour des symptômes liés à la TB ont mis en évidence une bonne performance diagnostique du logiciel CAD4TB.Objectif : Evaluer le potentiel d'un dépistage assisté par ordinateur en utilisant CAD4TB au sein d'une population carcérale en majorité asymptomatique.Schéma : Étude transversale.Résultats : CAD4TB et sept professionnels de santé lisant des radiographies dans des services de TB locaux ont évalué un ensemble de 511 radiographies pulmonaires provenant de la prison d'Ukonga à Dar es Salaam et les performances ont été comparées grâce à une radiographie de référence. Deux lecteurs ont été significativement plus performants que CAD4TB, trois ont été comparables et deux ont été significativement moins bons (zone sous la courbe de 0,75 dans l'analyse ROC —fonction d'efficacité du receveur). Sur un ensemble de 1321 radiographies pulmonaires, CAD4TB en a interprété avec succès plus de 99% avec un délai de détection prévisible court, tandis que 160 (12,2%) réponses ont été retardées de plus de 24 h avec la méthode de lecture conventionnelle.Conclusion : CAD4TB évalue de manière fiable les radiographies pulmonaires dans une population en majorité asymptomatique de détenus, avec une performance diagnostique inférieure à celle de lecteurs experts mais comparable à celle des lecteurs locaux.

Marco de referencia: Tanzania es un país con una alta tasa de morbilidad por tuberculosis (TB) y las personas en los establecimientos penitenciarios constituyen un grupo de alto riesgo de contraer la enfermedad; en esta población se debe practicar la detección sistemática activa como lo recomienda la Organización Mundial de la Salud. Los algoritmos de detección cuya etapa inicial es la radiografía de tórax pueden detectar los casos asintomáticos, pero su eficacia depende de la experiencia del profesional que interpreta las imágenes y esta competencia es escasa en los entornos penitenciarios. Algunos estudios recientes de pacientes que buscan atención sanitaria por síntomas asociados con la TB han revelado un buen rendimiento diagnóstico con la utilización del programa informático CAD4TB. Objetivo: Evaluar la utilidad de la detección sistemática de la TB asistida por el programa CAD4TB, en una población penitenciaria en su mayoría asintomática.Método: Fue este un estudio de tipo transversal.Resultados: Siete profesionales de atención sanitaria de los servicios locales de TB analizaron 511 radiografías de tórax provenientes de la prisión de Ukonga, en Dar es-Salam, con la ayuda del programa CAD4TB; se preparó un conjunto de referencia radiográfica de lectura con el fin de evaluar el rendimiento diagnóstico. El desempeño de dos de los lectores fue significativamente superior al resultado del programa CAD4TB, tres lectores obtuvieron una puntuación comparable al programa y en dos lectores se observó un rendimiento significativamente inferior (área bajo la curva: 0,75 en el análisis de eficacia diagnóstica). En un conjunto especial de 1321 radiografías de tórax el programa CAD4TB interpretó eficazmente más del 99%, con un corto lapso previsible hasta la detección, en contraste con la lectura clásica de las radiografías que dio lugar a un retraso superior a 24 horas en 160 informes (12,2%).Conclusión: El programa CAD4TB realizó una evaluación fiable de las radiografías provenientes de una población penitenciaria en su mayor parte asintomática. El rendimiento diagnóstico del programa fue inferior al rendimiento de los lectores expertos, pero comparable con el rendimiento de los lectores locales.

Keywords: chest X-ray; computer-aided diagnosis; tuberculosis.