бирдиги 2 / 11

Медициналык сүрөт анализин колдоо: радиология (рентген, КТ, MR)

Пайдалар:

  • Жасалма интеллект тарабынан колдоого алынган аныктоо, сегменттөө жана приоритеттөө иш процесстери радиологиялык сүрөттөрдө кантип орнотулгандыгын түшүндүрүү мүмкүнчүлүгү
  • Рентгенологдун чечиминен моделдин натыйжаларын (жылуулук картасы, ыктымалдуулук, өлчөө) бөлүп алуу жана аларды колдоо ролуна жайгаштыруу мүмкүнчүлүгү
  • Сезимталдуулук/өзгөчөлүк, жалган позитивдүү жүк жана клиникалык контекст менен сүрөт моделинин натыйжаларын ырастоо мүмкүнчүлүгү

Радиология биомедициналык инженерияда жасалма интеллекттин эң жетилген колдонуу чөйрөсү болуп саналат. Рентген (рентген), компьютердик томография (КТ; англис тилинде CT, ар кайсы бурчтан алынган рентген бөлүмдөрүн айкалыштыруу) жана магниттик резонанс (MR; англис тилинде MRI, күчтүү магнит талаасы жана радио толкундар менен ткандарды сүрөттөө) күн сайын миллиондогон сүрөттөрдү жаратат. Бул сүрөттөрдү чечмелөө үчүн рентгенологдун көп жылдык тажрыйбасы талап кылынат. Жасалма интеллект бул процесске аныктоо (табылдыкка көңүл буруу), сегментациялоо (түзүмдүн чектерин чийүү; англис тилинде сегментациялоо) жана приоритеттөө (шашылыш иштерди кезектин башына коюу; англис тилинде триаж) менен салым кошот. Бул бөлүмдө биз бул иш процесстери кантип орнотулганын жана эң негизгиси - радиологдун чечимин алмаштыруу эмес, чыгаруу катары кантип жайгаштырылып жатканын көрөбүз.

Инженер катары сиздин жумушуңуз көбүнчө моделди иштеп чыгуу, аны интеграциялоо, аны текшерүү жана клиникалык топ менен анын иштешин көзөмөлдөө. Диагнозду рентгенолог коет. AI диагноз койбойт; көңүл бурат, чара көрөт, сорттойт.

Радиологиялык AI иш процессинин кадамдары

1-кадам — Маалыматтар жана алдын ала иштетүү. Сүрөттөр DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine; стандарттуу файл жана медициналык сүрөттөр үчүн байланыш форматы) катары келет. Алдын ала иштетүү; Аларга терезелерди ачуу (сүрөттүн контрастын тууралоо), кайра үлгү алуу (кесимди стандарттык өлчөмгө өзгөртүү) жана ызы-чууну азайтуу кирет. Бул кадам коопсуз жана автоматташтыруу үчүн ылайыктуу.

2-кадам — аныктоо жана сегменттөө. Үлгү өпкө түйүнүнө, сынганга же кан агууга туура келген аймакты белгилейт. Чыгуу, адатта, ыктымалдык баллы жана жылуулук картасы (моделдин көңүлү топтолгон аймактарды түс менен көрсөткөн катмар) түрүндө болот. Сегменттөөдө модель органдын же жаранын пикселдик чектерин тартат; Бул көлөмүн өлчөө үчүн колдонулат.

3-кадам - ​​артыкчылыктуу. Эгерде шашылыш табылга (мисалы, мээге кан куюлуу) аныкталса, иш тизмеге киргизилет. Бул жерде максат рентгенологду алмаштыруу эмес, критикалык ишти эртерээк көрүүнү камсыз кылуу.

4-кадам — Рентгенологдун баалоосу. Моделдин натыйжалары радиологго сунуш катмары катары берилет. Рентгенолог кабыл алат, четке кагат же өзгөртөт. Акыркы отчет жана диагноз рентгенологго таандык.

5-кадам — Текшерүү жана мониторинг. Модель талаада болгондон кийин, анын иштеши дайыма көзөмөлдөнөт; Жалган оң жана жалган терс көрсөткүчтөр ар кандай түзмөктөрдө жана пациенттердин топторунда өзүнчө көзөмөлдөнөт.

Сезимталдуулук, өзгөчөлүк жана жалган позитивдүү жүк

Сүрөт моделин баалоо үчүн эки негизги метрика бар. Сезимталдуулук – бул чындап ооругандарды аныктоо темпи: жогорку сезгичтик жетишпей калган табылгалардын азайышын билдирет. Өзгөчөлүк – бул биз чындап ден соолукту так жок кылган ылдамдык: жогорку өзгөчөлүк жалган сигналдардын азайышын билдирет. Бул экөөнүн ортосунда тең салмактуулук бар; Эгер сиз босогону түшүрүп, көбүрөөк табылгаларды аныктасаңыз, жалган сигналдар көбөйөт.

Клиникадагы критикалык түшүнүк жалган позитивдердин жүгү болуп саналат: эгерде модель "шектүү" деп көп айтса, рентгенолог ар бир жолу бул желектерди жокко чыгарышы керек жана бир аз убакыт өткөндөн кийин эскертүүлөрдү олуттуу кабыл албайт (эскертүү чарчоо). Ошондуктан, моделдин сезгичтиги гана эмес, ошондой эле иш жүзүндөгү иш процессиндеги жалган позитивдердин саны да бааланышы керек.

Үч мини Case: Сандар боюнча

1-жагдай - Приоритеттүүлүк менен үнөмдөлгөн убакыт. Ооруканада мээнин КТларында кандын артыкчылыктуу модели ишке ашырылган. Рентгенологго биринчи жолу кан кеткен учурлардын орточо убактысы 28 мүнөттөн 8 мүнөткө чейин кыскарган. Бирок, модель өтүп кеткен кичинекей субарахноидалдык кан агууну кармай алган жок; ошондуктан бардык учурлар кайрадан рентгенологдун толук окуусунан өттү. Модель сорттоону тездетти, бирок окууну жокко чыгарган жок.

2-жагдай - Жалган оң жүк. Өпкө түйүнүн аныктоо модели 94% га чейин сезгичтигин жогорулатуу үчүн төмөн босого менен чуркап жүргөндө бир пациентке орточо 6 "шектүү" белгини чыгарды; Алардын көбү кан тамыр бөлүмдөрү жана зыянсыз очоктор болгон. Эки жуманын ичинде рентгенологдор белгилерге көңүл бурбай башташты. Босого кайра туураланганда жана белгилердин саны бир пациентке 1,5ке чейин кыскарганда, модель кайрадан пайдалуу болуп калды.

3-жагдай — Талаа кезеги. Сыныкты аныктоо модели А ооруканасындагы санарип рентген аппараттарында 91% сезгичтик менен аткарылган, бирок башка өндүрүүчүнүн портативдик шаймандарын колдонуу менен В ооруканасында 72% га төмөндөгөн. Сүрөттүн сапаты жана жайгашуусу башкача болгон. Модель ар бир түзмөктө жана ал колдонула турган калкта андан ары текшерилбестен ишенимдүү деп эсептелбейт.

Алсыз тездик / Күчтүү эскертүү

Эскертүү: Төмөнкү сунуштар сүрөттүн өзүн чечмелөө үчүн эмес, тексттик отчетту же иш процессин конфигурациялоо үчүн. Сүрөт диагностикасы тастыкталган клиникалык программалык камсыздоо жана радиологдун иши.

Алсыз билдирүү:

Бул рентген корутундусун карап, бейтаптын ооруп жатканын айт.[report]

Күчтүү билдирүү:

Сиздин ролуңуз: Сиз радиология боюнча ассистентсиз (СИЗ ДИАГНОЗ ЭМЕССИЗ). Анонимдүү радиология отчетунун текстин төмөнкүдөй түзүңүз: - Таблицаларды, өлчөөлөрдү жана анатомиялык жерлерди таблица. - бүдөмүк/терс билдирүүлөрдү ("чыгарып салууга болбойт") ошол бойдон сактаңыз, акыркы кылбаңыз. - Текстте жок эч кандай табылгаларды кошпоңуз. - "сунуштоо/кийинки" сүйлөмдөрдү өзүнчө бөлүмгө чогултуңуз. - Аягында рентгенолог тастыкташы керек болгон 3 пунктту тизмектеңиз. Анонимдүү отчет: [текст]

Күчтүү ыкчам модель моделди интерпретациялоодон алыс кармап, конфигурацияга көңүл бурат; Эки түшүнүксүздүктү сактап калуу абзел, анткени радиологиянын тилинде “чыгарууга болбойт” менен “жеткиликтүү” дегендин ортосундагы айырма чечүүчү мааниге ээ.

Көчүрмө төрт шаблон

1) Отчеттун конфигурациясы:

Төмөнкү анонимдүү радиологиялык отчетту төмөнкү рубрикаларга бөлүңүз: Көрсөтмө, Техника, Жыйынтык, Корутунду, Сунуш. Текстке жабышыңыз, комментарий кошпоңуз. Кабарлоо: [текст]

2) Өлчөөнүн шайкештигин текшерүү:

Бул отчетто бардык сандык өлчөөлөрдү (мм, см, HU) тизмектеңиз жана карама-каршы же физиологиялык эмес маанилерди белгилеңиз. Кабарлоо: [текст]

3) Баалоонун моделдик планы:

Сүрөттү аныктоо модели үчүн баалоо планынын долбоорун жазыңыз: сезгичтик, өзгөчөлүк, жалган оң/пациент, подгруппа (түзмөк, жаш) талдоо, тышкы валидация топтому. Клиникалык бекитүү пункттарын өзүнчө белгилеңиз.

4) Жалган оң триаждык эскертүү:

"Рентгенологдун артыкчылыктуулугу жогору/төмөн" катары аныктоо натыйжаларынын төмөнкү тизмесин классификациялаңыз; Ар бир класс үчүн негиздерин жаз. Чечүүнү рентгенологго калтырганыңызды айтыңыз. Тизме: [чыгаруулар]

Моделдин ролу: Табуунун түрү боюнча

Түрүн табуу

AI салымы

сынчылдык

текшерүү

Шашылыш кан кетүү артыкчылыктуу

бийик

абдан бийик

Рентгенолог толук окуу

Өпкө түйүнүн аныктоо

бийик

бийик

Босого + көз салуу протоколу

Сөөктүн жашы/өлчөмү

бийик

орто

Эксперттик көзөмөл

Органдын көлөмүн сегменттөө

бийик

орто

Кол менен үлгү текшерүү

Кабарлоо конфигурациясы (текст)

бийик

төмөн

Рентгенолог ырастоо

Кеңеш: Дисплей моделин баалоодо эч качан бир гана тактык пайызына ишенбеңиз. Сезимталдуулукту, өзгөчөлүктү, жалган оң жүктү жана подгруппалардын иштешин чогуу сураңыз; "Сиз моделди кайсы аппаратта жана пациенттердин тобунда сынап көрдүңүз?" суроо көпчүлүк көйгөйлөрдү ачып берет.
Эскертүү: Жылуулук картасы "эмне үчүн" моделдин ушундай чечим кабыл алганына кепилдик бербейт; Бул жөн гана көңүлүңүздүн кайда бурулганын көрсөтөт. Кээде модель туура эмес себеп менен туура жооп берет (мисалы, сүрөттөгү маркерди карап). Түшүндүрмө чыгаруу да текшерүүнү талап кылат.

Жалпы каталар

  • Бир метрикага таянуу. Жогорку жалпы тактык критикалык подгруппадагы төмөн сезгичтикти жашырышы мүмкүн.
  • Жалган оң жүктү өлчөө эмес. Өтө көп сигналдарды чыгарган модель стимулдун чарчоосун жаратат жана ташталат.
  • Моделди бир түзмөктө текшерип, аны каалаган жерде колдонуңуз. Талаадагы дрейф AI сүрөтүнүн иштебей калышынын эң кеңири тараган себеби болуп саналат.
  • Далил үчүн жылуулук картасын жаңылыштык. Көңүл буруу картасы түшүндүрмө эмес; Туура жооп туура эмес себепке негизделиши мүмкүн.
  • Рентгенологду жок кылуу. Модель артыкчылыктарды берет жана белгилейт; Диагноз жана отчет рентгенологго таандык.

Кыскача айтканда

  • Радиологиялык AI; Ал аныктоо, сегменттөө жана приоритеттөө аркылуу баалуулуктарды жаратат жана диагнозду алмаштырбайт.
  • Сезимталдуулук менен өзгөчөлүктүн ортосунда тең салмактуулук бар; Жалган оң жүк клиникада маанилүү көрсөткүч болуп саналат.
  • Модельдер ар бир түзмөктө жана алар колдонула турган калкта тышкы валидациядан (доменди алмаштыруу) өтүшү керек.
  • Жылуулук карталары көңүл бурат, бирок түшүндүрүүгө кепилдик бербейт; далил катары кабыл алынышы мүмкүн эмес.
  • Акыркы диагноз жана отчет рентгенологго таандык; AI - колдоо катмары.

Колдонмо тапшырмасы

Учурдагы (же гипотетикалык) сүрөттү аныктоо сценарийин тандаңыз. Бул модель үчүн баалоо алкагын жазыңыз: кайсы метриканы (сезимдүүлүк, өзгөчөлүк, жалган позитив/пациент), кайсы подгруппаларды (түзмөк, жаш, жыныс) жана кайсы тышкы валидация топтомун колдоно турганыңызды белгилеңиз. Андан кийин радиолог чечим кабыл алган жумуш процессиндеги так пунктту белгилеңиз жана абзацта моделдин натыйжасы ал чечимге кандайча киргизилгенин түшүндүрүңүз.

текшерүү тизмеси

  • [ ] Мен радиологиялык AIнин аныктоо, сегменттөө жана артыкчылыктуу ролдорун айырмалай алам.
  • [ ] Мен сезимталдыкты, өзгөчөлүктү жана жалган позитивдүү жүктү чогуу баалай алам.
  • [ ] Мен талааны алмаштыруу эмне экенин жана эмне үчүн тышкы валидация талап кылынарын билем.
  • [ ] Мен жылуулук картасы түшүндүрмө эмес экенин түшүндүм жана текшерүү талап кылынат.
  • [ ] Мен моделдин чыгарылышын радиологдун чечими үчүн анын ордуна эмес, киргизүү катары кое алам.