Добици:
- Способност разликовања типичних области употребе и ограничења специфичних за модалитет апликација вештачке интелигенције у различитим модалитетима (графија, ЦТ, МР, мамографија)
- Способност да се процени улога АИ као другог читача и клиничке импликације прагова одлучивања у областима са великим утицајем као што су мамографија и ЦТ можданог удара
- Разумевање да учинак може да се смањи (померање дистрибуције) када се популација и уређај на којем се вештачка интелигенција обучава у сваком модалитету помери изван
Вештачка интелигенција није само једна ствар у радиологији; За сваки модалитет (метод снимања) он носи другачији алат, другачију снагу и другачију границу. Рендгенски модел грудног коша и ЦТ модел можданог удара решавају потпуно различите проблеме и праве различите обрасце грешака. У овој јединици ћемо покрити пет најчешћих области – радиографију грудног коша, ЦТ, МРИ, мамографију и мождани удар – са употребом и замкама специфичним за модалитет. Циљ је да се сваки алат користи за прави посао, са правим ограничењима.
Основни принцип се не мења већ поприма ново лице у сваком модалитету: сваки модел се обучава на одређеном уређају, специфичном протоколу и специфичној популацији пацијената. Када су ови услови прекорачени, перформансе се могу смањити; Ово се зове померање дистрибуције. Дијагноза припада радиологу, који је први читач, а не други читач.
Употреба и ограничења по модалитету
Радиографија плућа (рендгенски снимак): Највише података је овде; модели генеришу заставице за пнеумоторакс, консолидацију (запаљенска пуноћа плућа), чворове, плеурални излив (интерплеуралну течност) и величину срца. Његове предности су брзина и скенирање; његова слабост је велики број лажних позитивних резултата због преклапања структура (кости, крвних судова, сенке дојке) и склоности да се пропусте мали нодули.
ЦТ (компјутерска томографија): Захваљујући слици попречног пресека, модели су моћни за емболију, крварење, чворове, преломе, запремину органа. Његова снага је тродимензионално мерење; Слабост је висока осетљивост на протокол/дебљину пресека и фазу контраста — перформансе варирају у зависности од протокола.
МРИ (магнетна резонанца): Контраст меког ткива је висок; Постоје модели за дифузију можданог удара, лезију простате, лезије мозга, хрскавице. Његова слабост је у томе што постоји превелика разноликост уређаја/секвенције — модел губи поузданост изван секвенце на којој је обучен.
Мамографија: поље високог утицаја; Модели делују као други читачи за масе и микрокалцификације. Његова снага је у смањењу промашаја у скринингу рака дојке; Његова слабост је деградација перформанси у густом ткиву дојке и повлачење лажних позитивних резултата.
Мождани удар (ЦТ/ЦТ ангиографија/перфузија мозга): Ово је временски критично подручје; модели обезбеђују брзе ознаке за оклузију великих крвних судова (ЛВО), ране знаке исхемије и крварења, убрзавајући одлуке о лечењу (тромбектомији). Његове слабости су артефакт покрета и ограничена поузданост у раним/слабим налазима.
модалитет
Типична употреба АИ
јака страна
Модалитет специфична граница
Рендген плућа
Пнеумоторакс, нодул, заставица излива
брзина, скенирање
Преклапање, велики број лажних позитивних резултата
ИТ
Емболија, крварење, нодул, волумен
3Д мерење
Осетљив на фазу протокола/контраст
МРИ
Дифузија можданог удара, простата, мозак
меко ткиво
Разноликост секвенци/уређаја
мамографија
Маса, микрокалцификација (2. читанка)
Смањите инконтиненцију
Спустите густу дојку, опозовите оптерећење
Строке ЦТ
ЛВО, исхемија, застава крварења
уштеда времена
Артефакт, рани/слаби налаз
Улога другог читаоца и праг одлучивања
У областима са великим утицајем као што су мамографија и мождани удар, АИ се често поставља као други читач: радиолог чита, а затим се прегледа оно што АИ означава (или обрнуто). Ово даје прилику да ухвати оно што је радиолог самац пропустио. Али постоје два ризика. Прво, област која није означена АИ сматра се „чистом“ (пристрасност аутоматизације). Друго, клиничка последица прага одлуке: ако је праг низак код мамографије, биће више опозива (и непотребних биопсија, анксиозности); Ако је висока, цурење се повећава. Овај праг је постављен филозофијом скрининга установе и интерпретацијом радиолога; није инжењерски подразумевано.
Опрез: Само зато што модел добро функционише у једном модалитету не значи да ће добро функционисати у другом модалитету или на другом уређају/протоколу истог модалитета. Ако је модел обучен за "радиографију плућа", његове перформансе се могу разликовати у преносивој радиографији за интензивну негу. Обим употребе је увек ограничен на обим за који је модел одобрен.
три мини кофера
Случај 1 — Мамографија добија друге читаоце. Радиолог нормално чита скрининг мамограф. ИЗ као други читач означава групу микрокалцификација у региону. Радиолог се осврће и види заиста слабу групу; Додатним снимањем открива се рани дуктални карцином ин ситу (рак дојке у раној фази). АИ је спречио бекство као „друго око“; Радиолог је поставио дијагнозу.
Случај 2 — Повећање времена удара. У хитном ЦТ ангиограму мозга, АИ означава оклузију великих крвних судова (ЛВО) у року од 2 минута и покреће тим за мождани удар. Радиолог потврђује, пацијент се води на тромбектомију; Време од врата до игле је значајно скраћено. Али исте недеље, модел пропушта слабу рану исхемију; Радиолог то хвата сопственим читањем. АИ је донео брзину, али је први читач остао радиолог.
Случај 3 — Померање дистрибуције. Рендгенски модел грудног коша савршено ради на стационарној опреми у великој болници. Када се исти модел користи на преносивим уређајима јединице интензивне неге, лажно позитивни резултати експлодирају: различита експозиција, лош квалитет и сенке опреме које се преклапају збуњују модел. Тим схвата да користи модел на преносивим графиконима без локалне валидације и сужава опсег. Лекција: перформансе се мењају када се промени уређај/протокол.
Слаби промпт / Јаки промпт
Слабо обавештење:
Да ли је овај модел МРИ добар? Да га користимо?
Без детаља о модалитету, редоследу, популацији и намераваној употреби; Долази општи и ризичан одговор.
Снажан упит:
Ваша улога: ЦО-консултант у селекцији АИ специфичне за модалитет. Доношење одлука; Смисли која питања треба да поставим. Разматрамо модел лезије простате МРИ. Узмите у обзир: (1) на којим секвенцама/уређају/јачини магнетног поља је модел обучен, да ли се поклапа са нашим, (2) у којој популацији је потврђен, (3) да ли је други читач или дијагностичко помагало, (4) да ли је на својој познатој граници у густим/атипичним случајевима, (5) је ризик да се користи без локалне валидације. Коначна одлука је на институцији.
Снажан позив доводи у питање усклађеност специфичног за модалитет, становништво и локалну валидацију.
Шаблони упита који се могу копирати
ШАБЛОНА ЗА УСКЛАЂЕНОСТ МОДАЛИТЕТАВаша улога: ПОМОЋНИК. Даћу вам АИ модел и информације о нашем сопственом уређају/протоколу. Упоредите наше са модалитетом, уређајем, секвенцом/протоколом и популацијом на којој је модел обучен; Наведите разлике у ризику од одступања у дистрибуцији и процените да ли је потребна локална верификација. Одлука је у установи. Информације: [писати]
ШАБЛОНА ДИСЦИПЛИНЕ ЗА ДРУГО ЧИТАОЧЕ Направи ми контролну листу која ће одржавати моју дисциплину читања када користим АИ за други читач: да ли да прво читам себе, како да заштитим област коју АИ не обележава, како да потврдим ознаку АИ, како да избегнем пристрасност аутоматизације. Модалитет: [писати]
ШАБЛОНИ РЕЗУЛТАТА ЗА ПРАГ ОДЛУКЕ ће вам дати сценарио прага одлуке у модалитету (нпр. мамографија). Објасните клиничке последице снижавања/подизања прага при сећању, непотребне биопсије, избегавања и анксиозности. Подсетите нас да је праг постављен филозофијом скрининга институције. Скрипта: [писати]
МОДАЛИТИ ЛИМИТ РЕМИНДЕР ТЕМПЛАТЕИ ће вам дати модалитет и задатак вештачке интелигенције. Наведите типичне изворе грешака специфичних за овај модалитет (нпр. преклапање на рендгенском снимку грудног коша, разлика у секвенци МРИ, артефакт у ЦТ можданог удара) и тачке на које радиолог треба да обрати додатну пажњу. Модалитет/задатак: [писати]
Уобичајене грешке
- Коришћење модела специфичног за модалитет у другом стању. Модел стационарног уређаја се понаша другачије у преносном; обим се мора сачувати.
- Рачунајући као „чисто“ оно што други читалац није означио. Аутоматион биас; Њихово читање треба заштитити.
- Погрешан праг одлуке као инжењерско подешавање. Праг је клиничка равнотежа; Подешава се филозофијом скенирања.
- Игнорисање разлике у секвенци/протоколу. МР/ЦТ модели губе поузданост ван протокола на којем су обучени.
- Ширење без локалне верификације. Померање дистрибуције тихо деградира перформансе.
Савет: Пре употребе новог модела специфичног за модалитет, поставите три питања: „На ком уређају/протоколу/популацији је овај модел обучен? Да ли наш изгледа тако? Да ли смо га потврдили на сопственим подацима?“ Ако сва три нису задовољавајућа, модел није акцелератор већ скривени ризик.
Укратко
АИ је различит алат у сваком модалитету: брзи скрининг на рендгенском снимку грудног коша, али лажно позитиван због преклапања; Снажно 3Д мерење, али осетљивост протокола у ЦТ; Снага меког ткива, али разноликост секвенци у МРИ; други читач смањује оптерећење отмице али опозива у мамографији; Добитак у времену у удару, али ограничење артефакта. У областима са великим утицајем као што су мамографија и мождани удар, АИ постаје други читач, али први читач је увек радиолог и праг одлуке је клиничка равнотежа. Када се уређај, протокол и популација на којој се сваки модел обучава померају ван домета, његове перформансе се смањују (померање дистрибуције); тако да се мора одржавати обим и мора се извршити локална валидација.
Задатак апликације
Изаберите модалитет у својој рутини (радиографија, ЦТ, МРИ, мамографија или мождани удар). Користећи шаблон „Подсетник за ограничење модалитета“, запишите најмање три типична извора АИ грешке специфичне за тај модалитет и тачке додатне пажње за радиолога. Затим процените модел који разматрате за тај модалитет помоћу шаблона „Модалити Фит“: да ли се уређај/протокол/популација на којој се обучава поклапа са вашим, да ли је потребна локална валидација? Ако постоји улога другог читаоца, прилагодите листу „Дисциплина другог читаоца“ својој рутини.
контролна листа
- [ ] Научио сам модалитет, уређај, протокол и популацију на којој је модел обучен.
- [ ] Проценио сам компатибилност са мојим сопственим условима (ризик од померања дистрибуције).
- [ ] Модел користим само у мери у којој је одобрен.
- [ ] Своје самостално читање одржавам у улози другог читаоца.
- [ ] Разумем да је праг одлуке клиничка равнотежа и да је постављен филозофијом скрининга.
- [ ] Сматрам типичне изворе грешака специфичних за модалитет (артефакт, преклапање, разлика у секвенци).
- [ ] Не пропагирам у новом стању без локалне валидације.