Pelnas:
- Gebėjimas atskirti tipines dirbtinio intelekto taikymo sritis ir specifines modalumo ribas įvairiais būdais (grafija, KT, MR, mamografija)
- Gebėjimas įvertinti AI, kaip antrojo skaitytojo, vaidmenį ir klinikines sprendimų slenksčių pasekmes didelio poveikio srityse, tokiose kaip mamografija ir insulto CT
- Supratimas, kad našumas gali sumažėti (paskirstymo pokytis), kai populiacija ir įrenginys, kuriame dirbtinis intelektas mokomas kiekvienu būdu, yra perkeliami toliau.
Dirbtinis intelektas nėra tik vienas dalykas radiologijoje; Kiekvienam būdui (vaizdavimo metodui) jis turi skirtingą įrankį, skirtingą galią ir skirtingą ribą. Krūtinės ląstos rentgeno modelis ir insulto KT modelis išsprendžia visiškai skirtingas problemas ir daro skirtingus klaidų modelius. Šiame skyriuje apžvelgsime penkias dažniausiai pasitaikančias sritis – krūtinės ląstos rentgenografiją, KT, MRT, mamografiją ir insultą – su specifiniais būdais ir spąstais. Tikslas – kiekvieną įrankį naudoti tinkamam darbui, laikantis reikiamų apribojimų.
Pagrindinis principas nesikeičia, bet įgauna naują veidą kiekvienu būdu: kiekvienas modelis yra apmokytas naudojant konkretų įrenginį, tam tikrą protokolą ir tam tikrą pacientų grupę. Viršijus šias sąlygas, našumas gali sumažėti; Tai vadinama paskirstymo poslinkiu. Diagnozė priklauso radiologui, kuris yra pirmasis, o ne antrasis skaitytojas.
Naudojimas ir ribos pagal modalumą
Plaučių rentgenografija (rentgenas): gausiausi duomenys yra čia; modeliai generuoja pneumotorakso, konsolidacijos (plaučių uždegimo pilnumo), mazgo, pleuros efuzijos (tarppleurinio skysčio) ir širdies dydžio vėliavėles. Jo stipriosios pusės yra greitis ir nuskaitymas; jo silpnybė yra dideli klaidingi teigiami rezultatai dėl persidengiančių struktūrų (kaulų, kraujagyslių, krūtų šešėlių) ir polinkis praleisti mažus mazgelius.
CT (kompiuterinė tomografija): Dėl skerspjūvio vaizdo modeliai yra galingi embolijos, kraujavimo, mazgelių, lūžių, organų tūrio atvejais. Jo stiprumas yra trimatis matavimas; Trūkumas yra didelis jautrumas protokolo / pjūvio storiui ir kontrasto fazei – našumas skiriasi priklausomai nuo skirtingų protokolų.
MRT (magnetinis rezonansas): minkštųjų audinių kontrastas yra didelis; Yra modeliai insulto difuzijai, prostatos pažeidimui, smegenų pažeidimams, kremzlėms. Jo trūkumas yra tai, kad yra per didelė įrenginio / sekos įvairovė – modelis praranda patikimumą už sekos, pagal kurią buvo apmokytas, ribų.
Mamografija: didelio poveikio laukas; Modeliai veikia kaip antrieji masių ir mikrokalcifikacijų skaitytuvai. Jo privalumas – sumažinti krūties vėžio patikros praleidimų skaičių; Jo silpnybė yra tankaus krūties audinio veikimo pablogėjimas ir klaidingų teigiamų rezultatų atšaukimas.
Insultas (smegenų KT / KT angiografija / perfuzija): tai yra laiko kritinė sritis; modeliai suteikia greitą žymą dėl didelių kraujagyslių okliuzijos (LVO), ankstyvų išemijos požymių ir kraujavimo, pagreitina gydymo (trombektomijos) sprendimus. Jo trūkumai yra judėjimo artefaktai ir ribotas ankstyvų / silpnų radinių patikimumas.
modalumas
Įprastas AI naudojimas
stiprioji pusė
Konkreti modalumo riba
Plaučių rentgenas
Pneumotoraksas, mazgelis, efuzijos vėliavėlė
greitis, nuskaitymas
Persidengimas, daug klaidingų teigiamų rezultatų
IT
Embolija, kraujavimas, mazgelis, tūris
3D matavimas
Jautrus protokolo / kontrasto fazei
MRT
Insulto difuzija, prostata, smegenys
minkštųjų audinių
Sekos / įrenginių įvairovė
mamografija
Masė, mikrokalcifikacija (2 skaitytojas)
Sumažinti šlapimo nelaikymą
Sumažinkite tankią krūtinę, prisiminkite apkrovą
Insultas CT
LVO, išemija, kraujavimas
laiko taupymas
Artefaktas, ankstyvas / silpnas radinys
Antrojo skaitytojo vaidmuo ir apsisprendimo slenkstis
Didelio poveikio srityse, tokiose kaip mamografija ir insultas, dirbtinis intelektas dažnai yra antrasis skaitytuvas: radiologas skaito, tada peržiūrima, ką AI pažymi (arba atvirkščiai). Tai suteikia galimybę pagauti tai, ką vienas radiologas praleido. Tačiau yra dvi rizikos. Pirma, AI nepažymėta sritis laikoma „švaria“ (automatizacijos šališkumas). Antra, klinikinė apsisprendimo slenksčio pasekmė: jei mamografijoje slenkstis žemas, bus daugiau atšaukimų (ir nereikalingų biopsijų, nerimo); Jei jis didelis, nuotėkis didėja. Šią ribą nustato įstaigos patikros filosofija ir radiologo interpretacija; nėra inžinerinis nutylėjimas.
Atsargiai: vien todėl, kad modelis gerai veikia vienu būdu, nereiškia, kad jis gerai veiks su kitu būdu arba kitame to paties modalumo įrenginyje / protokole. Jei modelis yra apmokytas "plaučių rentgenografijai", jo veikimas gali skirtis atliekant nešiojamąją kritinės priežiūros rentgenografiją. Naudojimo sritis visada apsiriboja ta apimtimi, kuriai modelis buvo patvirtintas.
trys mini dėklai
1 atvejis. Mamografija gauna antruosius skaitytojus. Radiologas paprastai skaito atrankinę mamografiją. YZ kaip antrasis skaitytuvas žymi mikrokalcifikacijų sankaupą regione. Radiologas žiūri atgal ir mato tikrai neryškų spiečius; Atliekant papildomą vaizdą, nustatoma ankstyva latakų karcinoma in situ (ankstyvosios stadijos krūties vėžys). AI neleido pabėgti kaip „antra akis“; Radiologas nustatė diagnozę.
2 atvejis – eigos laiko padidėjimas. Atliekant avarinę smegenų KT angiogramą, AI per 2 minutes pažymi didelės kraujagyslės okliuziją (LVO) ir suaktyvina insulto komandą. Radiologas patvirtina, pacientas vežamas į trombektomiją; Žymiai sutrumpėja laikas nuo durų iki adatos. Tačiau tą pačią savaitę modelis pasigenda silpnos ankstyvos išemijos; Radiologas tai užfiksuoja savo skaitymu. AI atnešė greitį, bet pirmasis skaitytojas liko radiologas.
3 atvejis – paskirstymo poslinkis. Krūtinės ląstos rentgeno modelis puikiai veikia su stacionaria įranga didelėje ligoninėje. Kai tą patį modelį naudoja intensyviosios terapijos skyriaus nešiojamieji prietaisai, klaidingi teigiami rezultatai sprogsta: skirtinga ekspozicija, prasta kokybė ir persidengiantys įrangos šešėliai supainioja modelį. Komanda supranta, kad naudoja modelį nešiojamuose grafikuose be vietinio patvirtinimo, ir susiaurina taikymo sritį. Pamoka: pasikeitus įrenginiui/protokolui keičiasi našumas.
Silpnas raginimas / Stiprus raginimas
Silpnas raginimas:
Ar šis MRT modelis geras? Ar turėtume jį naudoti?
Nėra išsamios informacijos apie būdą, seką, populiaciją ir numatomą naudojimą; Ateina bendras ir rizikingas atsakymas.
Galingas raginimas:
Jūsų vaidmuo: bendradarbiaujantis konsultantas renkantis konkretų būdą dirbtiniam intelektui. Sprendimų priėmimas; Sugalvokite, kokius klausimus turėčiau užduoti. Svarstome prostatos MRT pažeidimo modelį. Apsvarstykite: 1) kokiomis sekomis/įrenginiu/magnetinio lauko stiprumu modelis buvo apmokytas, ar jis atitinka mūsų, 2) kurioje populiacijoje jis buvo patvirtintas, 3) ar tai antrasis skaitytuvas, ar diagnostikos priemonė, 4) ar jis pasiekia žinomą ribą tankiais / netipiniais atvejais, 5) ar jo naudojimo be vietinio patvirtinimo rizika. Galutinį sprendimą priima institucija.
Stiprus raginimas kelia klausimą dėl konkretaus modalumo atitikties, populiacijos ir vietos patvirtinimo.
Kopijuojami raginimo šablonai
MODALUMO ATITIKTIES ŠABLONASJūsų vaidmuo: PADĖJĖJAS. Pateiksiu jums AI modelį ir informaciją apie mūsų įrenginį / protokolą. Palyginkite mūsų su modalumu, įrenginiu, seka / protokolu ir populiacija, pagal kurią modelis buvo apmokytas; Išvardykite skirtumus, kuriems kyla pasiskirstymo dreifo rizika, ir įvertinkite, ar reikalinga vietinė patikra. Sprendimas yra institucijoje. Informacija: [rašyti]
ANTROJO SKAITYTOJO DISCIPLINOS ŠABLONAS Pateikite man kontrolinį sąrašą, kuris išlaikys mano skaitymo drausmę naudojant antrojo skaitytojo AI: ar pirmiausia turėčiau perskaityti save, kaip apsaugoti sritį, kurios AI nepažymi, kaip patvirtinti AI ženklą, kaip išvengti automatizavimo šališkumo. Modalumas: [rašyti]
SPRENDIMO Slenksčio REZULTATAI ŠABLONYS pateiks sprendimo slenksčio scenarijų tam tikru būdu (pvz., mamografija). Paaiškinkite klinikines pasekmes, atsirandančias sumažinus / padidinus slenkstį, kad būtų atsiminimas, nereikalinga biopsija, vengimas ir nerimas. Priminkite, kad slenkstį nustato įstaigos atrankos filosofija. Scenarijus: [rašyti]
MODALUMO RIBOS PRIMINIMO ŠABLONAS suteiks jums modalumą ir AI užduotį. Išvardykite tipinius šiam būdui būdingus klaidų šaltinius (pvz., krūtinės ląstos rentgenogramos sutapimas, MRT sekos skirtumas, insulto KT artefaktas) ir taškus, kuriems radiologas turėtų skirti ypatingą dėmesį. Modalumas / užduotis: [rašyti]
Dažnos klaidos
- Konkretaus modalumo modelio naudojimas kitoje būsenoje. Stacionaraus įrenginio modelis nešiojamajame elgiasi skirtingai; apimtis turi būti išsaugota.
- „Švaru“ laikoma tai, ko nepažymėjo antrasis skaitytojas. Automatikos šališkumas; Jų skaitymas turėtų būti apsaugotas.
- Klaidingas sprendimo slenkstis kaip inžinerinis nustatymas. Slenkstis yra klinikinė pusiausvyra; Jis koreguojamas skenavimo filosofija.
- Nepaisoma sekos / protokolo skirtumo. MR/CT modeliai praranda patikimumą ne pagal protokolą, pagal kurį jie buvo apmokyti.
- Platinimas be vietinės patikros. Paskirstymo poslinkis tyliai mažina našumą.
Patarimas: prieš naudodami naują konkretaus modalumo modelį, užduokite tris klausimus: „Kokiu įrenginiu/protokolu/populiacija šis modelis buvo apmokytas? Ar mūsų modelis taip atrodo? Ar patvirtinome jį pagal savo duomenis? Jei visi trys netenkina, modelis yra ne greitintuvas, o paslėpta rizika.
Apibendrinant
AI yra skirtinga kiekvieno būdo priemonė: greita krūtinės ląstos rentgeno patikra, bet klaidingai teigiama dėl persidengimo; Galingas 3D matavimas, bet protokolinis jautrumas KT; Minkštųjų audinių stiprumas, bet sekų įvairovė MRT; antrasis skaitytojas sumažina pagrobimą, bet primena mamografijos naštą; Laiko padidėjimas smūgio metu, bet artefakto limitas. Didelio poveikio srityse, tokiose kaip mamografija ir insultas, dirbtinis intelektas tampa antruoju skaitytoju, tačiau pirmasis skaitytojas visada yra radiologas, o sprendimo slenkstis yra klinikinė pusiausvyra. Kai įrenginys, protokolas ir populiacija, pagal kurią mokomas kiekvienas modelis, perkeliami už diapazono ribų, sumažėja jo našumas (paskirstymo poslinkis); todėl reikia išlaikyti apimtį ir atlikti vietinį patvirtinimą.
Taikymo užduotis
Pasirinkite savo rutinos metodą (rentgenografija, CT, MRT, mamografija ar insultas). Naudodami „Modality Limit Reminder“ šabloną užrašykite bent tris tipinius AI klaidų šaltinius, būdingus tam būdui, ir taškus, į kuriuos reikia atkreipti ypatingą dėmesį radiologui. Tada įvertinkite modelį, kurį svarstote dėl to modalumo, naudodami šabloną „Modality Fit“: ar įrenginys/protokolas/populiacija, pagal kurią jis mokomas, atitinka jūsų, ar reikalingas vietinis patvirtinimas? Jei yra antrojo skaitytojo vaidmuo, pritaikykite sąrašą „Antrojo skaitytojo disciplina“ prie savo kasdienybės.
kontrolinis sąrašas
- [ ] Sužinojau modalumą, įrenginį, protokolą ir populiaciją, pagal kurią buvo mokomas modelis.
- [ ] Įvertinau suderinamumą su savo sąlygomis (paskirstymo dreifo rizika).
- [ ] Modelį naudoju tik tiek, kiek jis buvo patvirtintas.
- [ ] Išlaikau savo savarankišką skaitymą kaip antrojo skaitytojo vaidmenį.
- [ ] Suprantu, kad sprendimo slenkstis yra klinikinė pusiausvyra ir nustatoma pagal atrankos filosofiją.
- [ ] Aš laikau tipiškus modalumui būdingus klaidų šaltinius (artefaktas, persidengimas, sekos skirtumas).
- [ ] Neplatinu naujomis sąlygomis be vietinio patvirtinimo.