Birlik 2 / 11

Tibbiy tasvir tahlilini qo'llab-quvvatlash: Radiologiya (rentgen, KT, MR)

Daromadlar:

  • Radiologik tasvirlarda sun'iy intellekt tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan aniqlash, segmentatsiya va ustuvorlik ish oqimlari qanday o'rnatilishini tushuntirish qobiliyati
  • Model natijalarini (issiqlik xaritasi, ehtimollik, o'lchov) radiologning qaroridan ajratish va ularni yordamchi rolga joylashtirish qobiliyati
  • Tasvir modeli natijalarini sezgirlik/o'ziga xoslik, noto'g'ri ijobiy yuk va klinik kontekst bilan tasdiqlash qobiliyati

Radiologiya biotibbiyot muhandisligida sun'iy intellektni qo'llashning eng etuk sohasidir. Rentgen (rentgen), kompyuter tomografiyasi (CT; ingliz tilida CT, turli burchaklardan olingan rentgen kesmalarini birlashtirgan) va magnit-rezonans (MR; ingliz tilida MRI, kuchli magnit maydon va radio to'lqinlar bilan to'qimalarni tasvirlash) har kuni millionlab tasvirlarni ishlab chiqaradi. Ushbu tasvirlarni talqin qilish uchun rentgenologga ko'p yillik tajriba kerak bo'ladi. Sun'iy intellekt bu jarayonga aniqlash (topilmaga e'tibor qaratish), segmentatsiya (tuzilma chegaralarini chizish; ingliz tilida segmentatsiya) va ustuvorlik (shoshilinch ishlarni navbatning boshida qo'yish; ingliz tilida triaj) bilan hissa qo'shadi. Ushbu bo'limda biz ushbu ish oqimlari qanday tashkil etilganligini va eng muhimi - chiqish rentgenologning qarorini almashtirish emas, balki kirish sifatida qanday joylashishini ko'rib chiqamiz.

Muhandis sifatida sizning vazifangiz ko'pincha modelni ishlab chiqish, uni integratsiya qilish, tasdiqlash va klinik guruh bilan ishlashini kuzatishdir. Rentgenolog tashxis qo'yadi. AI tashxis qo'ymaydi; e'tiborni tortadi, chora ko'radi, saralaydi.

Radiologik AI ish jarayonining bosqichlari

1-qadam - Ma'lumotlar va oldindan ishlov berish. Tasvirlar DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine; tibbiy tasvirlar uchun standart fayl va aloqa formati) sifatida keladi. Oldindan ishlov berish; Bularga oynalash (tasvir kontrastini sozlash), qayta namuna olish (boʻlimlarni standart oʻlchamga oʻzgartirish) va shovqinni kamaytirish kiradi. Ushbu qadam xavfsiz va avtomatlashtirish uchun javob beradi.

2-bosqich - aniqlash va segmentatsiya. Naqsh o'pka tuguniga, sinishi yoki qon ketishiga mos keladigan joyni belgilaydi. Chiqarish odatda ehtimollik balli va issiqlik xaritasi shaklida bo'ladi (modelning diqqatini jamlagan joylarni rang bilan ko'rsatadigan qatlam). Segmentatsiyada model organ yoki lezyonning piksel chegaralarini chizadi; Bu hajmni o'lchash uchun ishlatiladi.

3-qadam - ustuvorlik. Agar shoshilinch topilma (masalan, miya qon ketishi) aniqlansa, ish ish ro'yxatiga kiritiladi. Bu erda maqsad rentgenologni o'zgartirish emas, balki tanqidiy holatni avvalroq ko'rishni ta'minlashdir.

4-qadam - Rentgenologning baholashi. Model natijalari radiologga tavsiya qatlami sifatida taqdim etiladi. Radiolog qabul qiladi, rad etadi yoki o'zgartiradi. Yakuniy hisobot va tashxis rentgenologga tegishli.

5-qadam - Tekshirish va monitoring. Model maydonda bo'lgandan so'ng, uning ishlashi doimiy ravishda nazorat qilinadi; Noto'g'ri ijobiy va noto'g'ri manfiy stavkalar turli qurilmalar va bemorlar guruhlari bo'yicha alohida kuzatiladi.

Sezuvchanlik, o'ziga xoslik va noto'g'ri ijobiy yuk

Tasvir modelini baholash uchun ikkita asosiy ko'rsatkich mavjud. Sezuvchanlik - bu haqiqatan ham kasal bo'lganlarni aniqlash tezligi: yuqori sezuvchanlik kamroq o'tkazib yuborilgan topilmalarni anglatadi. O'ziga xoslik - bu haqiqatan ham sog'lom narsani aniq yo'q qilish tezligi: yuqori o'ziga xoslik kamroq noto'g'ri signallarni bildiradi. Bu ikkisi o'rtasida muvozanat bor; Agar siz chegarani pasaytirsangiz va ko'proq topilmalarni aniqlasangiz, noto'g'ri signallar kuchayadi.

Klinikada tanqidiy kontseptsiya noto'g'ri pozitivlarning yukidir: agar model juda tez-tez "shubhali" deb aytsa, radiolog har safar bu bayroqlarni istisno qilishi kerak va bir muncha vaqt o'tgach, ogohlantirishlarni jiddiy qabul qilmaydi (ogohlik charchoqlari). Shuning uchun, nafaqat modelning sezgirligi, balki haqiqiy ish oqimidagi noto'g'ri musbatlar soni ham baholanishi kerak.

Uchta mini holat: raqamlar bo'yicha

1-holat - ustuvorlik bilan tejalgan vaqt. Kasalxonada miya kompyuter tomografiyasida qon ketishining ustuvorlik modeli joriy etildi. Rentgenologga birinchi marta qon ketishining o'rtacha vaqti 28 daqiqadan 8 minutgacha kamaydi. Biroq, model o'tkazib yuborilgan kichik subaraknoid qon ketishini qo'lga kirita olmadi; shuning uchun barcha holatlar yana to'liq rentgenolog o'qishdan o'tdi. Model saralashni tezlashtirdi, lekin o'qishni bekor qilmadi.

2-holat - noto'g'ri ijobiy yuk. O'pka tugunini aniqlash modeli sezgirlikni 94% ga oshirish uchun past chegara bilan ishlaganda har bir bemorga o'rtacha 6 ta "shubhali" belgilarni keltirib chiqardi; Ularning aksariyati qon tomir bo'limlari va yaxshi xulqli o'choqlar edi. Ikki hafta ichida rentgenologlar belgilarga e'tibor bermay boshladilar. Eshik chegarasi qayta sozlanganda va har bir bemor uchun belgilar soni 1,5 ga kamaytirilganda, model yana foydali bo'ldi.

3-holat - Maydonni almashtirish. Singanni aniqlash modeli A kasalxonasidagi raqamli rentgen apparatlarida 91% sezgirlik bilan bajarilgan, ammo boshqa ishlab chiqaruvchining portativ qurilmalari yordamida B kasalxonasida 72% gacha tushib ketgan. Rasm sifati va joylashuvi boshqacha edi. Modelni har bir qurilma va foydalaniladigan populyatsiyada qo'shimcha tekshirilmasdan ishonchli deb hisoblash mumkin emas.

Zaif taklif / Kuchli taklif

Eslatma: Quyidagi ko'rsatmalar tasvirning o'zini izohlash uchun emas, balki matnli hisobot yoki ish jarayonini sozlash uchundir. Rasm diagnostikasi tasdiqlangan klinik dasturiy ta'minot va radiologning ishi.

Zaif taklif:

Ushbu rentgen hisobotiga qarang va bemor kasalmi yoki yo'qligini ayting.[report]

Kuchli so'rov:

Sizning rolingiz: Siz radiologiya bo'yicha ish oqimi yordamchisisiz (SIZ DIAGNOZ EMAS). Anonim radiologiya hisoboti matnini quyidagicha tuzing: - Topilmalar, o'lchovlar va anatomik joylashuvlarni jadvalga kiriting. - Noaniq/salbiy bayonotlarni ("chiqarib bo'lmaydi") avvalgidek saqlang, yakuniy qilmang. - Matnda bo'lmagan topilmalarni qo'shmang. - "Tavsiya/kuzatuv" jumlalarini alohida bo'limda to'plang. - Oxirida rentgenolog tasdiqlashi kerak bo'lgan 3 nuqtani sanab o'ting. Anonim hisobot: [matn]

Kuchli tezkor model modelni talqin qilishdan uzoqlashtiradi va konfiguratsiyaga e'tibor beradi; Noaniqlikni saqlab qolish maqsadga muvofiqdir, chunki radiologiya tilida "cheklab bo'lmaydi" va "mavjud" o'rtasidagi farq hal qiluvchi ahamiyatga ega.

To'rt nusxa ko'chirish shablonlari

1) Hisobot konfiguratsiyasi:

Quyidagi anonim radiologiya hisobotini quyidagi sarlavhalarga ajrating: Ko'rsatma, Texnika, Topilmalar, Xulosa, Tavsiya. Matnga yopishib oling, izoh qo'shmang. Hisobot: [matn]

2) O'lchov muvofiqligini tekshirish:

Ushbu hisobotda barcha raqamli o'lchovlarni (mm, sm, HU) sanab o'ting va ziddiyatli yoki fiziologik bo'lmagan qiymatlarni belgilang. Hisobot: [matn]

3) namunaviy baholash rejasi:

Tasvirni aniqlash modeli uchun baholash rejasi loyihasini yozing: sezuvchanlik, o'ziga xoslik, noto'g'ri ijobiy/bemor, kichik guruh (qurilma, yosh) tahlili, tashqi tekshirish to'plami. Klinik tasdiqlash nuqtalarini alohida belgilang.

4) noto'g'ri ijobiy triaj eslatmasi:

Aniqlash natijalarining quyidagi ro'yxatini "radiologning ustuvorligi yuqori/past" sifatida tasniflang; Har bir sinf uchun mantiqiy asosni yozing. Qarorni rentgenologga qoldirishingizni ayting. Roʻyxat: [chiqishlar]

Modelning roli: Topilma turi bo'yicha

Turni topish

AI hissasi

tanqidiylik

tekshirish

Shoshilinch qon ketishga ustunlik berish

yuqori

juda yuqori

Radiolog to'liq o'qish

O'pka tugunini aniqlash

yuqori

yuqori

Eshik + kuzatuv protokoli

Suyak yoshi / o'lchovi

yuqori

o'rta

Ekspert nazorati

Organ hajmining segmentatsiyasi

yuqori

o'rta

Qo'lda namunani tekshirish

Hisobot konfiguratsiyasi (matn)

yuqori

past

Rentgenologning tasdiqlashi

Maslahat: Displey modelini baholashda hech qachon bitta aniqlik foiziga tayanmang. Sezuvchanlik, o'ziga xoslik, noto'g'ri ijobiy yuk va kichik guruhning ishlashini birgalikda so'rang; "Modelni qaysi qurilma va bemorlar guruhida sinab ko'rdingiz?" savol ko'p muammolarni ochib beradi.
E'tibor bergan: Issiqlik xaritasi "nima uchun" model qanday qaror qabul qilganiga kafolat bermaydi; Bu sizning e'tiboringiz qayerga qaratilganligini ko'rsatadi. Ba'zan model noto'g'ri sababga ko'ra to'g'ri javob beradi (masalan, rasmdagi markerga qarab). Tushuntirish imkoniyati ham tasdiqlashni talab qiladi.

Umumiy xatolar

  • Bitta ko'rsatkichga tayanish. Yuqori umumiy aniqlik muhim kichik guruhdagi past sezgirlikni maskalashi mumkin.
  • Noto'g'ri musbat yukni o'lchamaslik. Juda ko'p signallarni ishlab chiqaradigan model rag'batlantiruvchi charchoqni keltirib chiqaradi va tark etiladi.
  • Modelni bitta qurilmada tekshiring va undan istalgan joyda foydalaning. Dala siljishi AI tasvirining ishdan chiqishining eng keng tarqalgan sababidir.
  • Dalil sifatida issiqlik xaritasini xato qilish. Diqqat xaritasi tushuntirish emas; To'g'ri javob noto'g'ri sababga asoslangan bo'lishi mumkin.
  • Radiologni yo'q qilish. Model ustuvorlik va bayroqlarni belgilaydi; Tashxis va hisobot rentgenologga tegishli.

qisqa bayoni; yakunida

  • Radiologik AI; U aniqlash, segmentatsiya va ustuvorlik orqali qiymat hosil qiladi va tashxis o'rnini bosmaydi.
  • Sezuvchanlik va o'ziga xoslik o'rtasida muvozanat mavjud; Noto'g'ri ijobiy yuk klinikada muhim ko'rsatkichdir.
  • Modellar har bir qurilmada va foydalaniladigan populyatsiyada tashqi tekshiruvdan (domenni o'zgartirish) o'tishi kerak.
  • Issiqlik xaritalari diqqatni ko'rsatadi, lekin tushuntirishni kafolatlamaydi; dalil sifatida qabul qilinishi mumkin emas.
  • Yakuniy tashxis va hisobot rentgenologga tegishli; AI qo'llab-quvvatlovchi qatlamdir.

Ilova vazifasi

Mavjud (yoki faraziy) tasvirni aniqlash stsenariysini tanlang. Ushbu model uchun baholash tizimini yozing: qaysi ko'rsatkichlarni (sezuvchanlik, o'ziga xoslik, noto'g'ri pozitiv/bemor), qaysi kichik guruhlarni (qurilma, yosh, jins) va qaysi tashqi tekshirish to'plamidan foydalanishni belgilang. Keyin rentgenolog qaror qabul qilgan ish jarayonidagi aniq nuqtani belgilang va ushbu qarorga modelning chiqishi qanday kiritilganligini paragrafda tushuntiring.

nazorat ro'yxati

  • [ ] Men radiologik AI ning aniqlash, segmentatsiya va ustuvorlik rollarini ajrata olaman.
  • [ ] Men sezgirlik, o'ziga xoslik va noto'g'ri ijobiy yukni birgalikda baholay olaman.
  • [ ] Men maydonni o'zgartirish nima ekanligini va nima uchun tashqi tekshirish kerakligini bilaman.
  • [ ] Men issiqlik xaritasi tushuntirish emasligini va tekshirish kerakligini angladim.
  • [ ] Men model chiqishini radiologning qaroriga almashtirish emas, balki kiritish sifatida joylashtirishim mumkin.