Hagnaður:
- Geta til að útskýra hvernig gervigreind-studd uppgötvun, skiptingu og forgangsröðun vinnuflæði er komið á í geislamyndum
- Geta til að aðgreina úttak líkansins (hitakort, líkur, mæling) frá ákvörðun geislafræðings og staðsetja þær í stuðningshlutverki
- Geta til að sannreyna úttak myndlíkana með næmni/sérhæfni, fölsku jákvæðu álagi og klínísku samhengi
Geislafræði er þroskaðasta notkunarsvið gervigreindar í lífeindatæknifræði. Röntgengeislun (röntgengeisla), tölvusneiðmyndataka (CT; CT á ensku, sem sameinar röntgenhluta sem teknir eru frá mismunandi sjónarhornum) og segulómun (MR; MRI á ensku, myndatöku af vefjum með sterku segulsviði og útvarpsbylgjum) framleiða milljónir mynda á hverjum degi. Það þarf margra ára sérfræðiþekkingu fyrir geislafræðing að túlka þessar myndir. Gervigreind stuðlar að þessu ferli með uppgötvun (vekur athygli á niðurstöðu), skiptingu (að draga mörk mannvirkis; skipting á ensku) og forgangsröðun (að setja brýn tilvik í byrjun biðröð; triage á ensku). Í þessari einingu munum við sjá hvernig þessi verkflæði eru sett upp og - síðast en ekki síst - hvernig úttakið er staðsett sem inntak í, frekar en í staðinn fyrir, ákvörðun geislafræðingsins.
Sem verkfræðingur er starf þitt oft að þróa líkanið, samþætta það, sannprófa það og fylgjast með frammistöðu þess með klínísku teyminu. Geislafræðingur gerir greiningu. AI greinir ekki; vekur athygli, mælir, flokkar.
Skref geislafræðilegra gervigreindar vinnuflæðis
Skref 1 — Gögn og forvinnsla. Myndir koma sem DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine; staðlað skráar- og samskiptasnið fyrir læknisfræðilegar myndir). Forvinnsla; Þetta felur í sér gluggamyndun (stilla birtuskil myndar), endursýnatöku (breyta stærð sneiða í staðlaða stærð) og suðminnkun. Þetta skref er öruggt og hentugur fyrir sjálfvirkni.
Skref 2 — Uppgötvun og skipting. Mynstrið merkir það svæði sem samsvarar lungnahnút, beinbroti eða blæðingu. Úttakið er venjulega í formi líkindastigs og hitakorts (lag sem sýnir með lit svæðin þar sem athygli líkansins er einbeitt). Í skiptingu teiknar líkanið pixlamörk líffæris eða meinsemdar; Þetta er notað til að mæla rúmmál.
Skref 3 - Forgangsraða. Ef brýn niðurstaða (t.d. heilablæðing) greinist er málið sett fram á vinnulista. Hér er ekki stefnt að því að skipta um geislafræðing heldur að tryggja að hið mikilvæga tilfelli komi fyrr í ljós.
Skref 4 — Mat geislafræðings. Úttak líkansins er kynnt fyrir geislafræðingnum sem meðmælalag. Geislafræðingur samþykkir, hafnar eða breytir. Lokaskýrsla og greining er í höndum geislafræðings.
Skref 5 — Sannprófun og eftirlit. Þegar líkanið er komið á vettvang er stöðugt fylgst með frammistöðu þess; Fölskum jákvæðum og fölskum neikvæðum hlutföllum er fylgst sérstaklega með mismunandi tækjum og sjúklingahópum.
Næmni, sérhæfni og fölsk jákvæð byrði
Það eru tvær grunnmælikvarðar fyrir mat á myndlíkönum. Næmni er hlutfall uppgötvunar þeirra sem eru sannarlega veikir: mikið næmi þýðir að færri gleymdar niðurstöður. Sérhæfni er hraðinn sem við útrýmum nákvæmlega þeim sem eru sannarlega heilbrigðir: mikil sértækni þýðir færri falskar viðvaranir. Það er jafnvægi á milli þessara tveggja; Ef þú lækkar þröskuldinn og greinir fleiri niðurstöður aukast falskar viðvaranir.
Mikilvægt hugtak á heilsugæslustöðinni er byrði falskra jákvæða: ef líkanið segir "grunsamlegt" of oft, þarf geislafræðingur að útiloka þessi fána í hvert sinn og eftir nokkurn tíma tekur viðvaranirnar ekki alvarlega (viðvörunarþreyta). Þess vegna ætti ekki aðeins að meta næmni líkans heldur einnig fjölda rangra jákvæða í raunverulegu verkflæðinu.
Þrjú Mini Cases: By the Numbers
Tilvik 1 — Tími sparaður með forgangsröðun. Blæðingarforgangsröðunarlíkan í sneiðmyndatöku í heila var innleitt á sjúkrahúsi. Meðaltími blæðinga til að sjá fyrst geislalæknir minnkaði úr 28 mínútum í 8 mínútur. Hins vegar tókst líkaninu ekki að fanga litla skjaldkirtilsblæðingu sem gleymdist; því fóru öll tilfellin aftur undir fullan lestur geislafræðings. Líkanið flýtti fyrir flokkun en útilokaði ekki lestur.
Mál 2 - Falsk jákvæð byrði. Lungnahnútagreiningarlíkan gaf að meðaltali 6 „grunsamleg“ merki á hvern sjúkling þegar það var keyrt með lágan þröskuld til að auka næmi í 94%; Flest voru þetta æðaskurðir og góðkynja brennisteinar. Innan tveggja vikna fóru geislafræðingar að hunsa einkennin. Þegar þröskuldurinn var endurstilltur og fjöldi merkja fækkað í 1,5 á hvern sjúkling, varð líkanið aftur gagnlegt.
Mál 3 - Vettvangsvakt. Brotgreiningarlíkan sem framkvæmt var með 91% næmi á stafrænum röntgentækjum á sjúkrahúsi A, en lækkaði í 72% á sjúkrahúsi B með því að nota færanleg tæki frá öðrum framleiðanda. Myndgæði og staðsetning voru mismunandi. Líkanið getur ekki talist áreiðanlegt án þess að vera frekar staðfest á hverju tæki og þýði sem það verður notað í.
Veik kvaðning / sterk kvaðning
Athugið: Uppástungurnar hér að neðan eru til að stilla textaskýrslu eða verkflæði, ekki til að túlka myndina sjálfa. Myndgreining er verk viðurkennds klínísks hugbúnaðar og geislafræðings.
Veik kvaðning:
Horfðu á þessa röntgenskýrslu og segðu mér hvort sjúklingurinn sé veikur.[skýrslu]
Öflug tilvitnun:
Hlutverk þitt: Þú ert aðstoðarmaður í verkflæði geislafræði (ÞÚ ERT EKKI GREINING). Búðu til nafnlausa röntgenskýrslutextann sem hér segir: - Settu fram niðurstöður, mælingar og líffærafræðilegar staðsetningar. - Haltu óljósum/neikvæðum fullyrðingum ("ekki hægt að útiloka") eins og þær eru, gerðu ekki endanlegar. - Ekki bæta við neinum niðurstöðum sem eru ekki í textanum. - Safnaðu "meðmælum/eftirfylgni" setningum í sérstakan hluta. - Í lokin skaltu skrá 3 atriði sem geislafræðingur ætti að staðfesta. Nafnlaus skýrsla: [texti]
Öfluga hvetjandi líkanið heldur líkaninu frá túlkun og einbeitir sér að uppsetningu; Æskilegt er að viðhalda tvíræðni, því í tungumáli röntgenlækna skiptir munurinn á „ekki hægt að útiloka“ og „er í boði“ sköpum.
Fjögur afritanleg sniðmát
1) Skýrslustillingar:
Skiptu eftirfarandi nafnlausu geislafræðiskýrslu í eftirfarandi fyrirsagnir: Ábending, Tækni, Niðurstöður, Niðurstaða, Tilmæli. Haltu þig við textann, ekki bæta við athugasemdum. Skýrsla: [texti]
2) Athugun á samræmi við mælingar:
Skráðu allar tölulegar mælingar (mm, cm, HU) í þessari skýrslu og merktu við andstæð eða ólífeðlisfræðileg gildi. Skýrsla: [texti]
3) Fyrirmyndarmatsáætlun:
Skrifaðu drög að matsáætlun fyrir myndgreiningarlíkan: næmni, sérhæfni, falskur jákvæður/sjúklingur, greining undirhóps (tæki, aldur), ytra staðfestingarsett. Merktu klíníska samþykkispunkta sérstaklega.
4) Fölsk jákvæð þríhyggja:
Flokkaðu eftirfarandi lista yfir greiningarúttak sem "forgang geislafræðinga hátt/lágt"; Skrifaðu rökin fyrir hverjum bekk. Taktu fram að þú lætur geislafræðinginn ákvörðunina. Listi: [úttak]
Hlutverk líkansins: Eftir tegund niðurstöðu
Að finna tegund
AI framlag
gagnrýni
sannprófun
Brýn forgangsröðun á blæðingum
hátt
mjög hátt
Geislafræðingur fullur lestur
Uppgötvun lungnahnúta
hátt
hátt
Þröskuldur + mælingarsamskiptareglur
Beinaldur/mæling
hátt
miðlungs
Sérfræðieftirlit
Rúmmálsskipting líffæra
hátt
miðlungs
Handvirk sýnishornssannprófun
Skýrslustillingar (texti)
hátt
lágt
Staðfesting geislafræðings
Ábending: Aldrei treysta á eina nákvæmnisprósentu þegar skjálíkan er metið. Biddu um næmni, sérhæfni, falska jákvæða byrði og frammistöðu undirhópa saman; "Á hvaða tæki og sjúklingahóp prófaðir þú líkanið?" spurning sýnir flest vandamál.
Varúð: Hitakortið ábyrgist ekki „af hverju“ líkanið ákvað eins og það gerði; Það sýnir bara hvert athygli þín beinist. Stundum gefur líkanið rétt svar af röngum ástæðum (til dæmis með því að skoða merki á myndinni). Útskýranleg framleiðsla krefst einnig staðfestingar.
Algeng mistök
- Að treysta á einn mælikvarða. Mikil heildarnákvæmni getur dulið lítið næmi í mikilvægum undirhópi.
- Ekki mæla falska jákvæðu álagið. Líkanið sem gefur frá sér of mörg merki skapar örvunarþreytu og er yfirgefið.
- Staðfestu líkanið á einu tæki og notaðu það hvar sem er. Svif á sviði er algengasta orsök bilunar í gervigreind myndar.
- Að misskilja hitakortið fyrir sönnunargögnum. Athygliskortið er ekki skýring; Rétt svar getur verið byggt á röngum ástæðum.
- Útrýming geislafræðingsins. Líkanið forgangsraðar og flaggar; Greiningin og skýrslan tilheyra geislafræðingnum.
Í stuttu máli
- Geislafræðileg gervigreind; Það framleiðir gildi með uppgötvun, skiptingu og forgangsröðun og kemur ekki í stað greiningar.
- Það er jafnvægi á milli næmis og sértækni; Falsk jákvæð byrði er mikilvægur mælikvarði á heilsugæslustöðinni.
- Líkön verða að gangast undir ytri löggildingu (lénsskipti) á hverju tæki og þýði sem þau verða notuð í.
- Hitakort sýna athygli en tryggja ekki skýringar; ekki hægt að taka sem sönnunargögn.
- Endanleg greining og skýrsla tilheyrir geislafræðingnum; AI er stuðningslag.
Umsóknarverkefni
Veldu núverandi (eða ímyndaða) myndgreiningaratburðarás. Skrifaðu matsramma fyrir þetta líkan: tilgreindu hvaða mælikvarða (næmi, sérhæfni, falskur jákvæður/sjúklingur), hvaða undirhópa (tæki, aldur, kyn) og hvaða ytri staðfestingarsett þú munt nota. Merktu síðan nákvæmlega við þann stað í verkflæðinu þar sem geislafræðingur tók ákvörðun og útskýrðu í málsgrein hvernig framleiðsla líkansins var sett inn í þá ákvörðun.
gátlisti
- [ ] Ég get greint greiningar-, skiptingar- og forgangsröðunarhlutverk geislafræðilegrar gervigreindar.
- [ ] Ég get metið næmi, sérhæfni og falska jákvæða byrði saman.
- [ ] Ég veit hvað svæðisbreyting er og hvers vegna ytri staðfestingar er krafist.
- [ ] Ég áttaði mig á því að hitakortið er ekki útskýring og sannprófun er nauðsynleg.
- [ ] Ég get staðsetja úttak líkansins sem inntak við ákvörðun geislafræðingsins, frekar en í staðinn fyrir það.