በባዮሜዲካል ኢንጂነሪንግ ውስጥ አርቲፊሻል ኢንተለጀንስ እና የማረጋገጫ ዲሲፕሊን መግቢያ

ትርፍ፡

• ሰው ሰራሽ የማሰብ ችሎታ በባዮሜዲካል የስራ ሂደት ውስጥ ደህንነቱ የተጠበቀ ዋጋ የት እንደሚያፈራ እና የትኞቹ ውሳኔዎች የሃኪሞች እና የተፈቀደ መሐንዲስ ኃላፊነት እንደሆኑ መለየት መቻል።
• እያንዳንዱን የ AI ውፅዓት የሚያፀድቅ ተግሣጽ የመተግበር ችሎታ በፊዚዮሎጂ ቅደም ተከተል ፣ ክሊኒካዊ ምክንያታዊነት እና ገለልተኛ ማስረጃ።
• የቅዠት ፣የመረጃ ፍሰት እና የታካሚ ደህንነት አደጋዎችን ይወቁ እና የአውዱን ስም በመግለፅ ደህንነቱ የተጠበቀ መጠየቂያዎችን የማዘጋጀት ልምድ ያዳብሩ።

ባዮሜዲካል ኢንጂነሪንግ የሰው አካል ውስብስብነት እና የምህንድስና ትክክለኛነትን ፍለጋ የሚገናኙበት ሙያ ነው። የ ECG ምልክት የልብ ኤሌክትሪክ ጥላ ነው, የኤምአርአይ ምስል የቲሹ ማግኔቲክ ማሚቶ ነው, የላብራቶሪ እሴት ቅጽበታዊ እይታ ነው. እነዚህ ሁሉ መለኪያዎች ቀጥተኛ ያልሆኑ፣ ጫጫታ ያላቸው እና ትርጓሜ ያስፈልጋቸዋል። አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ (AI፤ ከትልቅ ዳታ ዘይቤዎች የሚማሩ እና ጽሁፍ/ምስሎች/ቁጥሮችን የሚያዘጋጁ የሶፍትዌር ስርዓቶች) ይህንን ትርጉም ሊያፋጥኑ ይችላሉ፣ነገር ግን ስህተቶቹን አቀላጥፎ በሚናገር ቋንቋ መደበቅ ይችላል። ይህ ክፍል ሙሉው ሞጁል የሚገነባባቸውን ሁለት መሰረቶች ያስቀምጣል፡ በባዮሜዲካል የስራ ሂደት ውስጥ AI እውነተኛ እሴት ያመነጫል እና እያንዳንዱን ምርት እንዴት እናረጋግጣለን.

ከመጀመሪያው ፍፁም መስመር እንዘርጋ፡ በዚህ ሞጁል ውስጥ ከምትማሯቸው ቴክኒኮች ውስጥ አንዳቸውም ቢሆኑ ብቃት ያለው ሀኪም ምርመራን፣ ብቃት ያለው መሐንዲስን ማፅደቅ እና የተረጋገጠ የመሳሪያ ሂደቶችን አይተኩም። አርቲፊሻል ኢንተለጀንስ አይመረመርም። ሰው ሰራሽ የማሰብ ችሎታ ረዳት ነው; በፍጥነት ያነባል፣ በፍጥነት ይፈርማል፣ ቅጦችን ይይዛል። ነገር ግን ዕጢው ካመለጠ መሣሪያው የውሸት ማንቂያ ይሰጣል ፣ መጠኑ የተሳሳተ ነው ፣ ኃላፊነቱ በሶፍትዌሩ ላይ ሳይሆን ውሳኔውን የወሰደው ሐኪም እና መሐንዲስ ነው። ይህንን ዓረፍተ ነገር በእያንዳንዱ ክፍል ውስጥ በተለያየ መልኩ ያያሉ፣ ምክንያቱም ይህ በኤንጂነሪንግ ውስጥ የታካሚን ደህንነት የሚመለከት ብቸኛው እውነት ነው።

ሰው ሰራሽ የማሰብ ችሎታ በባዮሜዲካል የስራ ፍሰት ውስጥ እሴት የሚፈጥረው የት ነው?

የባዮሜዲካል መሐንዲስ ወይም የክሊኒካል ቴክኖሎጂ ቡድን ሳምንት በግምት በሦስት የሥራ ዓይነቶች ይከፈላል፡ የመረጃ ዝግጅት (ምልክት ማፅዳት፣ የምስል ቅድመ ዝግጅት፣ የሠንጠረዥ አርትዖት፣ የምዝግብ ማስታወሻ ማውጣት)፣ ትርጓሜ እና ትንተና (ማግኘት፣ ምደባ፣ ትንበያ ሞዴሊንግ፣ የአደጋ ነጥብ) እና የግንኙነት እና ሰነዶች (የቴክኒክ ፋይል፣ የማረጋገጫ ዘገባ፣ የሥነ ጽሑፍ ማጠቃለያ፣ የመሳሪያ መመሪያ)። AI ሦስቱንም ቦታዎች ይነካል, ነገር ግን የራሱ አስተዋፅኦ እና አደጋ በእያንዳንዱ ውስጥ የተለያዩ ናቸው.

የመረጃ ዝግጅት በጣም ደህንነቱ የተጠበቀ እና በጣም ትርፋማ የሆነው የሰው ሰራሽ የማሰብ መስክ ነው። ከጥሬ ምልክት ድምጽን ማስወገድ፣ ምስሎችን ወደ መደበኛ መጠን ማመጣጠን፣ የነጻ ፅሁፍ ክሊኒካዊ ማስታወሻዎችን ወደተቀናጁ መስኮች መተርጎም፣ የማይጣጣሙ ክፍሎችን ማመጣጠን—እነዚህ ተደጋጋሚ፣ ህግን መሰረት ያደረጉ እና በቀላሉ የሚረጋገጡ ስራዎች ናቸው። እዚህ ስህተት ቢኖርም ወደ ምንጩ (ጥሬ መረጃ) ለመመለስ እና እሱን ለማየት ደቂቃዎችን ይወስዳል።

የትርጓሜ እና የመተንተን መስክ ከፍተኛውን ዋጋ እና ከፍተኛ አደጋን ይይዛል. AI በምስሉ ውስጥ አጠራጣሪ ቦታን ሊያመለክት ይችላል, በምልክት ውስጥ ሊከሰት የሚችለውን የልብ ምት (arrhythmia) መለየት; ይህ በተጨናነቀ ክሊኒክ ውስጥ ችላ ሊባል የሚችለውን ንድፍ ሊያሳይ ይችላል። ነገር ግን ተመሳሳይ ሞዴል በልበ ሙሉነት የማይገኝ ግኝትን ሊያመጣ ይችላል (ይህ ክስተት ቅዠት ይባላል-ሞዴሉ የማይገኝ መረጃን እንደ እውነተኛ ያቀርባል). በዚህ መስክ AI መላምት እና ቅድሚያ የሚሰጥ መሳሪያ እንጂ ውሳኔ ሰጪ አይደለም።

በግንኙነት እና በሰነድ ውስጥ የ AI ረቂቅ አፋጣኝ. የማረጋገጫ ዘገባን ፣የሥነ ጽሑፍ ማጠቃለያን ወይም የአደጋ ትንተና የመጀመሪያ ረቂቅን በደቂቃዎች ውስጥ ያዘጋጃል። እዚህ ያለው ስጋት የተሰሩ ምንጮች እና የተሳሳቱ ቁጥሮች ሳይታወቁ ወደ ወራጅ ጽሑፍ ውስጥ ሊገቡ ይችላሉ.

የማረጋገጫ ተግሣጽ፡- ሶስቱ መልህቅ ደንብ

የዚህ ሞጁል ልብ አንድ ነጠላ ልማድ ነው፡ ምንም አይነት የ AI ውፅዓት ወደ ክሊኒካዊ ወይም ኢንጂነሪንግ ውሳኔ ሳያካትት ማካተት የለበትም። ማረጋገጫውን በሶስት ገለልተኛ መልህቆች ላይ መሰረት እናደርጋለን።

የመጀመሪያው መልህቅ - የፊዚዮሎጂ ቅደም ተከተል. ውጤቱ በሚታወቀው የሰው ልጅ ፊዚዮሎጂ ውስጥ ነው? የእረፍት የልብ ምት በተለምዶ በደቂቃ 50-100 ምቶች ነው; ሞዴሉ 400 ከሰጠ, አርቲፊክ ወይም የአርትዖት ስህተት አለ. የአዋቂዎች የሰውነት ሙቀት በ 36-38 ° ሴ ባንድ ውስጥ; 45 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ በፊዚዮሎጂያዊ ሁኔታ ህይወት ያላቸው ነገሮች ጋር አይጣጣምም. የአዋቂ ሰው አጠቃላይ የደም መጠን በግምት 5 ሊትር ነው። ይህ ቼክ ሰከንዶች ይወስዳል እና ብዙ ስህተቶችን ይይዛል።

ሁለተኛ መልህቅ - ክሊኒካዊ ምክንያታዊነት. ውጤቱ ከታካሚው ክሊኒካዊ ታሪክ እና የህክምና ምክንያት ጋር ይጣጣማል? ሞዴሉ ለ 25 ዓመት ዕድሜ ላለው አስምፕቶማቲክ ታካሚ የላቀ ግኝት “ከፍተኛ በራስ መተማመን” የሚጠቁም ከሆነ ፣የመሞከር እድሉ ዝቅተኛ ነው እና ይህ ምልክት በበለጠ ጥርጣሬ ይታያል። ዕድሜ፣ ጾታ፣ ታሪክ እና ምልክቶች እያንዳንዱ ትርጓሜ ማለፍ ያለበት የአሳማኝነት ማጣሪያ ናቸው።

ሦስተኛው መልህቅ - ገለልተኛ ማስረጃ. ይህ በጣም ጠንካራው መልህቅ ነው። የማጣቀሻ መደበኛ ፈተና, ሁለተኛ የምስል ዘዴ, የላብራቶሪ ማረጋገጫ, የባለሙያ ሁለተኛ አስተያየት. በ AI የተጠቆመው ግኝት በወርቅ ደረጃ ዘዴ ወይም በባለሙያ ገለልተኛ ግምገማ ይሞከራል። ክሊኒካዊ እውነት ሁል ጊዜ ያሸንፋል።

ሶስት ትናንሽ ጉዳዮች: በቁጥሮች

ጉዳይ 1 - በምልክት ቅድመ ሂደት ውስጥ ጊዜ መቆጠብ። አንድ ክሊኒካል መሐንዲስ ለምርምር ጥናት በ 320 ECG ቅጂዎች ውስጥ ቅርሶችን በእጅ በመከፋፈል እና በመጥቀስ ነበር; በአማካይ 7 ደቂቃዎች በአንድ ቀረጻ፣ በግምት 37 ሰዓታት በድምሩ። በ AI የተጎላበተ የቅድመ-ማቀነባበር የስራ ሂደት፣ የመጀመሪያውን ረቂቅ ምልክት በአንድ መዝገብ ወደ 40 ሰከንድ ቀንሷል፣ የቀረውን ጊዜ ለእይታ እይታ አሳልፏል። ጠቅላላ ጊዜ ወደ 12 ሰዓታት ያህል ወርዷል; በጣም ወሳኝ የሆነው ነገር የተቆጠበው ጊዜ በማረጋገጫ ላይ መውጣቱ ነበር።

ጉዳይ 2 - የተወሰደ ቅዠት. አንድ የባዮሜዲካል መሐንዲስ ስለ መሣሪያ ክሊኒካዊ ግምገማ የሥነ ጽሑፍ ማጠቃለያ ሲጠይቅ፣ ጽሑፉ “Ylmaz et al. 2019 98% sensitivity” የሚለውን ዓረፍተ ነገር አካትቷል። እንደዚህ ያለ ጽሑፍ አልነበረም; ሞዴሉ እውነተኛውን ንድፍ በመኮረጅ ባህሪውን ፈጥሯል። የምንጭ ማረጋገጫ (DOI እና ጆርናል ቼክ) ሪፖርቱ ከመፈረሙ በፊት ስህተቱን አግኝቷል።

ጉዳይ 3 - ክፍል ስህተት. በዶዝ ስሌት እርዳታ ሞዴሉ የተመከረውን መጠን በ 1000 እጥፍ በመቀየር የመድኃኒቱን ትኩረት ከ mg/mL ይልቅ µg/ml ጋር በማደናገር። የፊዚዮሎጂ ቅደም ተከተል የፍተሻ መጠን - "አንድ አዋቂ ሰው 2 ሚሊ ሜትር እንጂ 2 ሊትር አይደለም" ወዲያውኑ ስህተቱን አሳይቷል. ይህ ስሌት አሁንም ለማጽደቅ ወደ ፋርማሲስት እና ሐኪም ሄደ; AI መካከለኛ መቆጣጠሪያ መሳሪያ ብቻ ነበር።

ደካማ ፈጣን/ጠንካራ ፍጥነት

ደካማ ጥያቄ፡

የዚህን የታካሚ መረጃ ይመልከቱ እና ምርመራውን ይግለጹ።[መረጃ]

ኃይለኛ ጥያቄ፡-

የእርስዎ ሚና፡ እርስዎ የባዮሜዲካል ዳታ ተንታኝ ነዎት (አልመረመሩም)። በቀረበው መረጃ ላይ በመመስረት የሚከተሉትን ስም-አልባ መለኪያዎች ያጠቃልሉ። - ምርመራ አታድርጉ; የቁጥር ግኝቶችን እና የመደበኛ ክልል ንፅፅርን ብቻ ይስጡ። - በመረጃው ውስጥ የሌሉ ግኝቶችን ፣ እሴቶችን ወይም ታሪኮችን አይጨምሩ። - የተመሠረቱበትን የውሂብ መስመር ከእያንዳንዱ ምልከታ ቀጥሎ ባለው ቅንፍ ያሳዩ። - ግልጽ ባልሆነ ቦታ ላይ "ውሂብ በቂ ያልሆነ" ይፃፉ. - በመጨረሻ: ሐኪሙ ማረጋገጥ ያለበትን የ 3 ነጥቦች የተለየ ዝርዝር ያዘጋጁ. ስም-አልባ ውሂብ፡ [መለኪያዎች]

ኃይለኛው ጥያቄ በአምሳያው ላይ ሶስት ነገሮችን ያስገድዳል፡ ከምንጩ ጋር ተጣብቆ መቆየት፣ የምርመራ ስልጣንን አለመውሰድ እና ነገሮችን ለማረጋገጥ ምልክት ማድረግ። ይህ ቅዠትን ሙሉ በሙሉ አያቆምም, ነገር ግን እንዲታይ ያደርገዋል እና ሚናውን በትክክል ያስቀምጣል.

አራት ሊገለበጡ የሚችሉ አብነቶች

1) ስም-አልባ አውድ መመስረት፡-

በባዮሜዲካል ተልዕኮ እገዛ እፈልጋለሁ። የታካሚ ስም፣ ማንነት፣ ቀን እና ተቋማዊ መረጃ ሚስጥራዊ ናቸው፤ እንደ "ታካሚ-ኤ", "ቀን-0" ባሉ ወካይ አባባሎች እሰጣቸዋለሁ. ተልዕኮ፡ [quest] እኔ ባቀረብኩት ስም-አልባ ቴክኒካል መረጃ ላይ ብቻ ተመካ።

2) ሶስት የመልህቅ ማረጋገጫ ጥያቄዎች፡-

ለሚከተለው ውጤት ሶስት ቼኮችን ያድርጉ፡1) የፊዚዮሎጂ የክብደት ቅደም ተከተል፡ እያንዳንዱ ቁጥር በሰው ክልል ውስጥ ነው? ካልሆነ፡ ምልክት፡2) ክሊኒካዊ አሳማኝነት፡ ከእድሜ/ታሪክ/ምልክት ጋር የማይጣጣሙ የይገባኛል ጥያቄዎች አሉ?3) የማረጋገጫ ዝርዝር፡ በገለልተኛ ሙከራ/ባለሙያ የሚረጋገጡ እቃዎች፡ ውጤት፡ [ጽሑፍ]

3) አሻሚነትን ማስፈጸም;

ትርጉምዎን በሶስት የመተማመን ደረጃ ይስጡ፡- ከፍተኛ በራስ መተማመን (በቀጥታ በመረጃ የተደገፈ) - መካከለኛ በራስ መተማመን (ምክንያታዊ ግምት) - ግምታዊ (ተጨማሪ መረጃ/ሙከራ ያስፈልጋል) ተግባር፡ [ተግባር]። ውሂብ፡ [ስም-አልባ ውሂብ]

4) የውሳኔ/የድጋፍ ልዩነት፡-

የሚከተለውን ተግባር ለሁለት ይከፋፍሉት፡ሀ) AI በመተማመን ሊሰራው የሚችለው የውሂብ/ረቂቅ ስራ ለ) የተፈቀደላቸው ሀኪም/ኢንጅነር ማፅደቁ የግዴታ ነው የተግባር መግለጫ፡ [ፍቺ]

የ AI ሚና፡ በተልእኮ አይነት ስጋት

የተግባር አይነት

AI አስተዋፅዖ

የአደጋ ደረጃ

የማረጋገጫ ጥግግት

የምልክት/ምስል ቅድመ ሂደት

ከፍተኛ

ዝቅተኛ

የቦታ ማረጋገጥ

የመጀመሪያ ደረጃ ምልክት ማድረጊያ ማግኘት

ከፍተኛ

መካከለኛ

ኤክስፐርት + ምክንያታዊነት

ትንበያ/አደጋ ነጥብ

መካከለኛ

ከፍተኛ

የካሊብሬሽን + ገለልተኛ

የምርመራ / የሕክምና ውሳኔ

የተወሰነ

በጣም ከፍተኛ

ሙሉ የሐኪም ፈቃድ

ሪፖርት/ሥነ ጽሑፍ ረቂቅ

ከፍተኛ

መካከለኛ

ምንጭ ማረጋገጫ

የመሣሪያ ደህንነት ውሳኔ

የተወሰነ

በጣም ከፍተኛ

መደበኛ + V&V + ማጽደቅ

ጠቃሚ ምክር፡ የአንድን ተግባር ስጋት ደረጃ ለመወሰን አንድ ጥያቄ ይጠይቁ፡ “ይህ ውጤት ትክክል ካልሆነ በሽተኛው ምን ይሆናል?” መልሱ "ጥቂት ደቂቃዎችን አጣለሁ" ከሆነ, ቀላል በሆነ መልኩ ያረጋግጡ; "ታካሚ ሊጎዳ ይችላል" ከተባለ ውጤቱን እንደ መላምት ይያዙ እና ሙሉውን ክሊኒካዊ/ኢንጂነሪንግ ሂደት ውስጥ ያካሂዱት።

ትኩረት፡ በጣም አደገኛው የአርቴፊሻል ኢንተለጀንስ ባህሪ ስህተት መሥራቱ ሳይሆን በልበ ሙሉነት እና በህክምና ቋንቋ ስህተት መስራት ነው። አቀላጥፎ፣ ቴክኒካል እና ሙያዊ ጽሑፍ ማለት ትክክል ነው ማለት አይደለም። ስታይል ሳይሆን ማስረጃን አደራ።

የተለመዱ ስህተቶች

• ለትክክለኛነት የተሳሳተ ቅልጥፍና. ጽሑፉ ምንም ያህል የሕክምና ቢታይም፣ የሐቅ የይገባኛል ጥያቄዎች (ዋጋ፣ ግኝት፣ ምንጭ፣ መጠን) በተናጥል መረጋገጥ አለባቸው።
• በተግባሩ አይነት አደጋን አለመጨመር። ልክ እንደ ኢሜል ረቂቅ በተመሳሳይ መልኩ የመጠን መለያን መመልከት። ማረጋገጫ የሚለካው በታካሚው ላይ በሚደርስ ጉዳት ነው።
• ሳያስቡ የታካሚ ውሂብን ማስገባት. የጤና መረጃ ልዩ የግል መረጃ ነው; ከቁጥጥር ውጭ የሆነ ተሽከርካሪ ከመግባትዎ በፊት ማንነታቸውን ይግለጹ።
• AI የመመርመር ስልጣን መስጠት. AI አይመረምርም; መላምቶችን ይፈጥራል። የምርመራ እና የሕክምና ውሳኔዎች የሐኪሙ ናቸው.
• እርግጠኛ አለመሆንን ችላ ማለት። ሞዴሉ "በመተማመን" ስለሚመስል ብቻ እርግጠኛ አለመሆን ይጠፋል ማለት አይደለም; የመተማመን ደረጃ እና ክልል ይጠይቁ።

በማጠቃለያው

• የባዮሜዲካል መለኪያዎች ቀጥተኛ ያልሆኑ እና ጫጫታ ናቸው; አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ ሁለቱንም ሊያፋጥናቸው እና ስህተቶቻቸውን ሊደብቃቸው ይችላል።
• አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ በመረጃ ዝግጅት ውስጥ በጣም ደህንነቱ የተጠበቀ እና ትርፋማ ነው፣ በጣም ዋጋ ያለው ነገር ግን በትርጓሜ/ትንተና እና በሰነድ ውስጥ አፋጣኝ ነው።
• እያንዳንዱ ውጤት በሦስት መልሕቆች የተረጋገጠ ነው-የፊዚዮሎጂ ቅደም ተከተል ፣ ክሊኒካዊ አሳማኝነት ፣ ገለልተኛ ማስረጃ።
• የውጤቱ አደጋ ትክክል ካልሆነ በሽተኛው ላይ ከሚያደርሰው ጉዳት ጋር እኩል ነው; በዚህ መሠረት የማረጋገጫ መለኪያዎች.
• AI አይመረምርም; የታካሚን ደህንነትን በሚመለከት እያንዳንዱ ውሳኔ የሚወሰነው በተፈቀደው ሀኪም እና መሐንዲስ ይሁንታ ነው።

የመተግበሪያ ተግባር

ከራስዎ ስራ በሳምንት ውስጥ የሚያደርጓቸውን አምስት የባዮሜዲካል ስራዎችን ይዘርዝሩ (ለምሳሌ፡ ሲግናል ማጽዳት፣ ቅድመ በረራ ፍለጋ፣ የሪፖርት ክፍል፣ የአደጋ ማብራሪያ፣ የመሳሪያ ሙከራ)። በዚህ ክፍል ውስጥ ባለው ሰንጠረዥ መሰረት እያንዳንዱን በአደጋ ደረጃ ያስቀምጡ እና "ታካሚው ስህተት ከሆነ ምን ይሆናል?" ጥያቄውን በአንድ ዓረፍተ ነገር ይመልሱ። ከዚያም ለዝቅተኛው የአደጋ ተግባር ጠንካራ፣ ስም-አልባ ጥያቄ ይፃፉ እና ይሞክሩት። ውጤቱን በሶስት መልህቆች ይፈትሹ እና የትኛው መልህቅ ችግር እንደያዘ ልብ ይበሉ።

የማረጋገጫ ዝርዝር

• [] አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ ደህንነቱ የተጠበቀ የት እንደሆነ እና በባዮሜዲካል የስራ ሂደት ውስጥ አደገኛ እሴት የት እንዳለ መለየት እችላለሁ።
• [] እያንዳንዱን ውጤት በፊዚዮሎጂካል መጠን፣ በክሊኒካዊ አሳማኝነት እና በገለልተኛ ማስረጃ ለማረጋገጥ ሪፍሌክስን አግኝቻለሁ።
• [ ] የአንድ ተግባር ስጋት ደረጃ "በሽተኛው ስህተት ከሆነ ምን ይሆናል?" በሚለው ጥያቄ መወሰን እችላለሁ.
• [ ] ቅዠት እና እርግጠኛ አለመሆን ምን እንደሆኑ እና እንዴት እንዲታዩ ማድረግ እንደምችል አውቃለሁ።
• [ ] ሰው ሰራሽ የማሰብ ችሎታ አይመረምርም እና የምርመራው/የህክምናው ውሳኔ የዶክተሩ ነው ብዬ ወደ ውስጥ ገብቻለሁ።