Kitengo 1 / 11

Utangulizi wa Akili Bandia na Nidhamu ya Uthibitishaji katika Uhandisi wa Matibabu

Faida:

  • Kuwa na uwezo wa kutofautisha ambapo akili ya bandia hutoa thamani salama katika mtiririko wa kazi ya matibabu na ni maamuzi gani yanabaki kuwa jukumu la daktari na mhandisi aliyeidhinishwa.
  • Uwezo wa kutumia nidhamu ambayo huthibitisha kila pato la AI kwa mpangilio wa kisaikolojia wa ukubwa, uwezekano wa kiafya, na ushahidi huru.
  • Tambua hatari za uzushi, uvujaji wa data na usalama wa mgonjwa, na ujenge mazoea ya kuweka vidokezo salama kwa kutokutambulisha muktadha.

Uhandisi wa matibabu ni taaluma ambapo utata wa mwili wa binadamu na harakati za uhandisi za usahihi hupishana. Ishara ya ECG ni kivuli cha umeme cha moyo, picha ya MRI ni echo magnetic ya tishu, thamani ya maabara ni snapshot. Vipimo hivi vyote si vya moja kwa moja, kelele, na vinahitaji tafsiri. Akili Bandia (AI; mifumo ya programu inayojifunza kutokana na mifumo mikubwa ya data na kutoa maandishi/picha/nambari) inaweza kuharakisha tafsiri hii, lakini pia inaweza kuficha makosa yake kwa lugha fasaha. Kitengo hiki kinaweka misingi miwili ambayo juu yake moduli nzima itajengwa: ambapo katika mtiririko wa kazi wa kimatibabu AI hutoa thamani halisi na jinsi gani tunathibitisha kila pato.

Wacha tuchore mstari kamili tangu mwanzo: hakuna mbinu yoyote utakayojifunza katika moduli hii yote itachukua nafasi ya utambuzi wa daktari aliyehitimu, idhini ya mhandisi anayefaa, na michakato iliyoidhinishwa ya kifaa. Akili ya bandia haitambui. Akili ya bandia ni msaidizi; Husoma kwa haraka, hutia saini haraka, hushika ruwaza. Lakini ikiwa tumor imekosa, kifaa hutoa kengele ya uwongo, kipimo kinahesabiwa vibaya, jukumu sio la programu lakini kwa daktari na mhandisi aliyefanya uamuzi. Utaona sentensi hii katika namna tofauti katika kila kitengo, kwa sababu huu ndio ukweli pekee katika uhandisi unaohusu usalama wa mgonjwa.

Akili Bandia Huunda Wapi Thamani katika Mtiririko wa Kazi wa Kibiolojia?

Wiki ya mhandisi wa matibabu au timu ya teknolojia ya kimatibabu imegawanywa katika aina tatu za kazi: utayarishaji wa data (usafishaji wa mawimbi, usindikaji wa awali wa picha, uhariri wa jedwali, uchimbaji wa kumbukumbu), tafsiri na uchanganuzi (kutafuta ugunduzi, uainishaji, muundo wa ubashiri, alama za hatari), na mawasiliano na uwekaji kumbukumbu (faili la kiufundi, ripoti ya uthibitishaji, muhtasari wa fasihi, mwongozo wa kifaa). AI inagusa maeneo yote matatu, lakini mchango wake na hatari ni tofauti katika kila moja.

Utayarishaji wa data ndio uwanja salama na wenye faida zaidi wa akili ya bandia. Kuondoa kelele kutoka kwa mawimbi mbichi, kuongeza picha kwa ukubwa wa kawaida, kutafsiri madokezo ya kimatibabu yasiyolipishwa katika nyanja zilizopangwa, kupanga vitengo visivyolingana—haya ni majukumu yanayojirudia, kulingana na sheria na ni rahisi kuthibitisha. Hata kama kuna hitilafu hapa, inaweza kuchukua dakika kurudi kwenye chanzo (data ghafi) na kukiangalia.

Uga wa tafsiri na uchanganuzi hubeba thamani kubwa zaidi na hatari kubwa zaidi. AI inaweza kuashiria eneo la tuhuma kwenye picha, kugundua arrhythmia inayowezekana katika ishara; hii inaweza kufichua muundo ambao unaweza kupuuzwa katika kliniki yenye shughuli nyingi. Lakini mfano huo huo unaweza kutoa kwa ujasiri ugunduzi ambao haupo (jambo hili linaitwa hallucination: mfano hutoa habari ambayo haipo kama halisi). Katika uwanja huu, AI ni zana ya dhahania na ya kuweka vipaumbele, sio watoa maamuzi.

Rasimu ya AI ya kuongeza kasi katika mawasiliano na nyaraka. Hutoa sehemu ya mbinu za ripoti ya uthibitishaji, muhtasari wa fasihi, au rasimu ya kwanza ya uchanganuzi wa hatari kwa dakika. Hatari hapa ni kwamba vyanzo vilivyoundwa na nambari zisizo sahihi zinaweza kuingia kwenye maandishi yanayotiririka bila kutambuliwa.

Nidhamu ya Uthibitishaji: Kanuni ya Nanga Tatu

Moyo wa moduli hii ni tabia moja: kutojumuisha pato lolote la AI katika uamuzi wa kimatibabu au wa uhandisi bila kuidhinisha. Tunaweka uthibitisho kwenye nanga tatu za kujitegemea.

Anchor ya kwanza - Utaratibu wa kisaikolojia wa ukubwa. Je, matokeo ni ndani ya safu inayojulikana ya fiziolojia ya binadamu? Kiwango cha moyo cha kupumzika ni kawaida 50-100 kwa dakika; Ikiwa mfano unatoa 400, kuna aidha kisanii au hitilafu ya kuhariri. Joto la mwili kwa watu wazima liko katika bendi ya 36-38 ° C; 45 °C haiendani kisaikolojia na viumbe hai. Kiasi cha jumla cha damu ya mtu mzima ni takriban lita 5. Ukaguzi huu huchukua sekunde na hupata hitilafu nyingi.

Anchora ya pili - Usahihi wa kliniki. Je, matokeo yanaendana na historia ya kliniki ya mgonjwa na mantiki ya matibabu? Ikiwa mtindo unapendekeza "ujasiri wa hali ya juu" utaftaji wa hali ya juu kwa mgonjwa mwenye umri wa miaka 25 asiye na dalili, uwezekano wa majaribio ni mdogo na ishara hii hutazamwa kwa mashaka zaidi. Umri, jinsia, historia na dalili ni kichujio cha kusadikika ambacho kila tafsiri lazima ipite.

Anchora ya tatu - Ushahidi wa kujitegemea. Hii ndiyo nanga yenye nguvu zaidi. Mtihani wa kiwango cha kumbukumbu, njia ya pili ya kufikiria, uthibitisho wa maabara, maoni ya pili ya mtaalam. Utambuzi ulioalamishwa na AI hujaribiwa dhidi ya mbinu ya kawaida ya dhahabu au tathmini huru na mtaalamu. Ukweli wa kliniki hushinda kila wakati.

Kesi Tatu Ndogo: Kwa Nambari

Kesi ya 1 - Uhifadhi wa muda katika usindikaji wa mapema wa ishara. Mhandisi wa kimatibabu alikuwa akigawa na kutia alama kwa mikono mabaki katika rekodi 320 za ECG kwa ajili ya utafiti wa utafiti; wastani wa dakika 7 kwa kila rekodi, takriban jumla ya saa 37. Kwa mtiririko wa kazi wa usindikaji wa awali unaoendeshwa na AI, ilipunguza rasimu ya kwanza hadi sekunde 40 kwa rekodi, ikitoa muda uliobaki kwa ukaguzi wa kuona. Jumla ya muda imeshuka hadi saa 12 hivi; kilichokuwa muhimu ni kwamba muda uliohifadhiwa ulitumika katika uthibitishaji.

Kesi ya 2 - Maoni yaliyonaswa. Mhandisi wa matibabu alipoomba muhtasari wa fasihi kwa ripoti ya tathmini ya kimatibabu ya kifaa, maandishi hayo yalijumuisha sentensi "Yilmaz et al. 2019 waliripoti unyeti wa 98%. Hakukuwa na makala kama hiyo; mwanamitindo alikuwa ametunga sifa kwa kuiga muundo halisi. Uthibitishaji wa chanzo (DOI na ukaguzi wa jarida) ulipata hitilafu kabla ya ripoti kusainiwa.

Kesi ya 3 - Hitilafu ya kitengo. Katika usaidizi wa kuhesabu kipimo, modeli ilihamisha kiwango kilichopendekezwa kwa mara 1000 kwa kuchanganya mkusanyiko wa dawa na µg/mL badala ya mg/mL. Mpangilio wa kisaikolojia wa kuangalia ukubwa - "mtu mzima hupewa mililita 2, sio lita 2" - mara moja ilifichua kosa. Hesabu hii bado ilienda kwa mfamasia na daktari kwa idhini; AI ilikuwa tu zana ya udhibiti wa kati.

Uhamasishaji dhaifu / Uhamasishaji Wenye Nguvu

Agizo dhaifu:

Angalia data ya mgonjwa huyu na ueleze utambuzi wake.[data]

Agizo lenye nguvu:

Jukumu lako: Wewe ni mchambuzi wa data ya matibabu (HUJATAMBUA). Fanya muhtasari wa vipimo vifuatavyo bila majina kulingana na data iliyotolewa TU. - Usitambue; Toa matokeo ya nambari tu na ulinganisho wa masafa ya kawaida. - Usiongeze matokeo yoyote, thamani au hadithi ambazo haziko kwenye data. - Onyesha laini ya data unayotegemea na mabano karibu na kila uchunguzi. - Andika "data haitoshi" mahali pasipo wazi. - Mwishoni: tengeneza orodha tofauti ya pointi 3 ambazo daktari lazima athibitishe. Data isiyojulikana: [vipimo]

Kidokezo chenye nguvu kinaweka mambo matatu kwa muundo: kushikamana na chanzo, si kuchukua mamlaka ya uchunguzi, na kutia alama kwenye mambo ya kuthibitisha. Hii haina mwisho wa hallucination kabisa, lakini inafanya kuonekana na nafasi ya jukumu kwa usahihi.

Violezo Vinne Vinakiliwa

1) Kuanzisha muktadha usiojulikana:

Ningependa usaidizi kuhusu misheni ya matibabu. Jina la mgonjwa, kitambulisho, tarehe na taarifa za taasisi ni SIRI; Nitawapa kwa maneno mwakilishi kama vile "Mgonjwa-A", "Siku-0". Jitihada: [jaribio]. Tegemea tu data ya kiufundi isiyojulikana ninayotoa.

2) Maombi matatu ya uthibitishaji wa nanga:

Fanya ukaguzi tatu kwa matokeo yafuatayo: 1) Mpangilio wa kisaikolojia wa ukubwa: je, kila nambari iko ndani ya safu ya mwanadamu? Ikiwa sivyo, weka alama.2) Usahihi wa kimatibabu: je, kuna madai ambayo hayaendani na umri/historia/dalili?3) Orodha ya uthibitishaji: vitu vya kuthibitishwa na majaribio/mtaalam huru.Tokeo: [maandishi]

3) Utekelezaji wa utata:

Toa tafsiri yako katika viwango vitatu vya kujiamini:- Ujasiri wa hali ya juu (unaoungwa mkono moja kwa moja na data)- Uaminifu wa wastani (maelekezo ya kuridhisha)- Ya kubahatisha (data/jaribio la ziada linahitajika)Kazi: [task]. Data: [data isiyojulikana]

4) Tofauti ya uamuzi / msaada:

Gawa kazi ifuatayo katika mbili:A) Data/rasimu ya kazi ambayo AI inaweza kufanya kwa kujiaminiB) Hoja za maamuzi ambazo idhini ya daktari/mhandisi aliyeidhinishwa ni LAZIMA Maelezo ya kazi: [ufafanuzi]

Jukumu la AI: Hatari kwa Aina ya Misheni

Aina ya kazi

Mchango wa AI

Kiwango cha hatari

Uzito wa uthibitishaji

Uchakataji wa mawimbi/picha

juu

chini

kuangalia doa

Kutafuta alama za awali

juu

kati

Mtaalam + busara

Utabiri/bao la hatari

kati

juu

Urekebishaji + huru

Uamuzi wa utambuzi/matibabu

mdogo

juu sana

Idhini kamili ya daktari

Ripoti/rasimu ya fasihi

juu

kati

uthibitisho wa chanzo

Uamuzi wa usalama wa kifaa

mdogo

juu sana

Idhini ya Kawaida + V&V +

Kidokezo: Kuamua kiwango cha hatari cha kazi, uliza swali moja: "Ni nini kinatokea kwa mgonjwa ikiwa matokeo haya si sahihi?" Ikiwa jibu ni "Nitapoteza dakika chache", thibitisha kidogo; Iwapo "mgonjwa anaweza kudhurika", chukulia matokeo kama dhahania na uiendeshe kupitia mchakato kamili wa kliniki/uhandisi.
Tahadhari: Kipengele cha hatari zaidi cha akili ya bandia sio kwamba hufanya makosa, lakini kwamba hufanya makosa kwa ujasiri na kwa lugha ya matibabu. Maandishi fasaha, kiufundi na kitaaluma haimaanishi kuwa ni sahihi. Amini ushahidi, si mtindo.

Makosa ya kawaida

  • Kukosea ufasaha kwa usahihi. Haijalishi jinsi maandishi yanavyoonekana katika matibabu, madai ya kweli (thamani, kupatikana, chanzo, kipimo) yanapaswa kuthibitishwa kwa kujitegemea.
  • Sio kuongeza hatari kwa aina ya kazi. Kuangalia akaunti ya dozi kwa njia sawa na rasimu ya barua pepe. Uthibitishaji hupunguzwa na madhara yanayoweza kutokea kwa mgonjwa.
  • Kuingiza data ya mgonjwa bila kufikiria. Data ya afya ni data maalum ya kibinafsi; ficha jina kabla ya kuingia kwenye gari lisilodhibitiwa.
  • Kutoa mamlaka ya uchunguzi wa AI. AI haitambui; inazalisha hypotheses. Maamuzi ya utambuzi na matibabu ni ya daktari.
  • Kupuuza kutokuwa na uhakika. Kwa sababu tu mfano unaonekana "ujasiri" haimaanishi kuwa kutokuwa na uhakika hupotea; Uliza kiwango cha kujiamini na masafa.

Kwa muhtasari

  • Vipimo vya biomedical sio moja kwa moja na kelele; Akili ya bandia inaweza kuwaharakisha na kuficha makosa yao.
  • Akili Bandia ndiyo salama na yenye faida zaidi katika utayarishaji wa data, yenye thamani zaidi lakini yenye hatari zaidi katika ukalimani/uchanganuzi, na kiongeza kasi katika uhifadhi wa kumbukumbu.
  • Kila matokeo yanathibitishwa na nanga tatu: utaratibu wa kisaikolojia wa ukubwa, uwezekano wa kliniki, ushahidi wa kujitegemea.
  • Hatari ya matokeo ni sawa na madhara ambayo itasababisha kwa mgonjwa ikiwa sio sahihi; mizani ya uthibitisho ipasavyo.
  • AI haitambui; Kila uamuzi kuhusu usalama wa mgonjwa hufanywa kwa idhini ya daktari na mhandisi aliyeidhinishwa.

Jukumu la maombi

Orodhesha kazi tano za matibabu unazofanya kwa wiki kutoka kwa kazi yako mwenyewe (k.m. kusafisha mawimbi, kutafuta safari ya ndege, sehemu ya ripoti, maelezo ya hatari, majaribio ya kifaa). Weka kila mmoja katika kiwango cha hatari kulingana na jedwali katika kitengo hiki na uulize "nini kinatokea kwa mgonjwa ikiwa sio sawa?" Jibu swali kwa sentensi moja. Kisha andika kidokezo chenye nguvu, kisichojulikana kwa jukumu la hatari ya chini na ujaribu; Angalia pato kwa nanga tatu na kumbuka ni nanga ipi ilipata tatizo.

orodha ya ukaguzi

  • [ ] Ninaweza kutofautisha ambapo akili bandia hutoa salama na ambapo thamani hatari katika utendakazi wa matibabu.
  • [ ] Nimepata kielelezo cha kuthibitisha kila matokeo kwa ukubwa wa kisaikolojia, usaidizi wa kimatibabu, na ushahidi huru.
  • [ ] Kiwango cha hatari cha kazi "nini kinatokea kwa mgonjwa ikiwa itaenda vibaya?" Naweza kuamua na swali.
  • [ ] Ninajua maono na kutokuwa na uhakika ni nini na jinsi ya kuzifanya zionekane.
  • [ ] Nimeweka ndani kwamba akili ya bandia haichunguzi na uamuzi wa utambuzi/matibabu uko kwa daktari.