Jak sztuczna inteligencja zwiększa dokładność wykrywania raka piersi

Nowe badanie wykazało, że narzędzie sztucznej inteligencji — wyszkolone na około milionie obrazów mammografii przesiewowej — może zidentyfikować raka piersi z około 90% dokładnością w połączeniu z analizą radiologiczną.

W badaniu zbadano zdolność pewnego rodzaju sztucznej inteligencji (AI), programu komputerowego do uczenia maszynowego, do zwiększenia wartości diagnoz, do której dotarła grupa 14 radiologów, którzy przeanalizowali 720 mammogram obrazy.

„Ostatecznym celem naszej pracy jest wzmocnienie, a nie zastąpienie ludzkich radiologów”.

„Nasze badanie wykazało, że sztuczna inteligencja zidentyfikowała wzorce związane z rakiem w danych, których radiolodzy nie byli w stanie i na odwrót”, mówi starszy autor badania Krzysztof Geras, adiunkt na wydziale radiologii w Grossman School of Medicine na Uniwersytecie Nowojorskim.

„Sztuczna inteligencja wykryła zmiany na poziomie pikseli w tkankach niewidocznych dla ludzkiego oka, podczas gdy ludzie stosowali formy rozumowania niedostępne dla sztucznej inteligencji” – dodaje Geras, również stowarzyszony członek wydziału w Center for Data Science. „Ostatecznym celem naszej pracy jest wzmocnienie, a nie zastąpienie ludzkich radiologów”.

W 2014 roku kobiety (bez objawów) w Stanach Zjednoczonych przeszły ponad 39 milionów badań mammograficznych w celu zbadania raka piersi i określenia potrzeby dokładniejszej obserwacji. Kieruje się kobiety, których wyniki badań dają nieprawidłowe wyniki badań mammograficznych biopsja, procedura, która usuwa niewielką próbkę tkanki piersi do badań laboratoryjnych.

Three images of breast tissue side by side. The first is black and white, the second has spots of green, the third has spots of red.Narzędzie AI nauczyło się przewidywać, które zmiany są prawdopodobnie złośliwe (czerwona mapa cieplna) lub prawdopodobnie łagodne (zielona mapa cieplna), co może pomóc radiologom w diagnozowaniu raka piersi. (Źródło: NYU School of Medicine)

W nowym badaniu zespół badawczy zaprojektował techniki statystyczne, które pozwalają programowi „uczyć się”, jak lepiej wykonać zadanie, bez dokładnego wyjaśnienia, w jaki sposób. Takie programy budują modele matematyczne, które umożliwiają podejmowanie decyzji na podstawie wprowadzonych do nich przykładów danych, a program staje się „mądrzejszy”, ponieważ przegląda coraz więcej danych.

Nowoczesne podejścia do sztucznej inteligencji, które czerpią inspirację z ludzkiego mózgu, wykorzystują złożone obwody do przetwarzania informacji w warstwach, przy czym każdy krok przekazuje informacje do następnego i przypisuje mniej lub bardziej wagę każdej informacji po drodze.

Autorzy niniejszego badania ćwiczyli swoje narzędzie AI na wielu obrazach dopasowanych do wyników biopsji wykonanych w przeszłości. Ich celem było udostępnienie narzędzia, które pomoże radiologom w zmniejszeniu liczby potrzebnych biopsji w przyszłości. Można to osiągnąć, mówi Geras, tylko poprzez zwiększenie zaufania lekarzy do dokładności ocen dokonywanych podczas badań przesiewowych (na przykład zmniejszenie fałszywie dodatni i wyniki fałszywie ujemne).


 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

W bieżącym badaniu zespół badawczy przeanalizował obrazy zebrane w ramach rutynowej opieki klinicznej przez siedem lat, przesiewając zebrane dane i łącząc obrazy z wynikami biopsji. Dzięki temu wysiłkowi udało się stworzyć niezwykle duży zestaw danych, na którym mogą trenować narzędzia sztucznej inteligencji, składający się z 229,426 1,001,093 cyfrowych badań mammografii przesiewowej i 10,000 XNUMX XNUMX obrazów. Większość baz danych, z których badacze korzystali do tej pory w badaniach, ograniczała się do XNUMX XNUMX obrazów lub mniej.

W ten sposób naukowcy wyszkolili swoją sieć neuronową, programując ją do analizy obrazów z bazy danych, dla której już ustalono diagnozy raka. Oznaczało to, że badacze znali „prawdę” dla każdego obrazu mammograficznego (raka lub nie), testując dokładność narzędzia, podczas gdy narzędzie musiało zgadywać. Naukowcy zmierzyli dokładność częstotliwości poprawnych prognoz.

Ponadto naukowcy zaprojektowali model badania AI, aby najpierw osobno rozważyć bardzo małe fragmenty obrazu w pełnej rozdzielczości, aby stworzyć mapę cieplną, statystyczny obraz prawdopodobieństwa choroby. Następnie program analizuje całą pierś pod kątem cech strukturalnych związanych z rakiem, zwracając większą uwagę na obszary oznaczone na mapie cieplnej na poziomie pikseli.

Zamiast kazać naukowcom identyfikować cechy obrazu do wyszukiwania przez sztuczną inteligencję, narzędzie samo odkrywa, które cechy obrazu zwiększają dokładność przewidywania. Idąc dalej, zespół planuje jeszcze bardziej zwiększyć tę dokładność, szkoląc program sztucznej inteligencji na większej ilości danych, być może nawet identyfikując zmiany w tkance piersi, które nie są jeszcze nowotworowe, ale mają potencjał.

„Przejście na wsparcie sztucznej inteligencji w radiologii diagnostycznej powinno przebiegać tak, jak wprowadzanie autonomicznych samochodów – powoli i ostrożnie, budując zaufanie i ulepszając po drodze systemy z naciskiem na bezpieczeństwo” – mówi pierwszy autor Nan Wu, doktorant Centrum Nauki o Danych.

Badanie pojawia się w Transakcje IEEE dotyczące obrazowania medycznego.

O autorze

Starszy autor badania Krzysztof Geras jest adiunktem na wydziale radiologii w Grossman School of Medicine na Uniwersytecie Nowojorskim.

Dodatkowi współautorzy pochodzą z NYU, SUNY Downstate College of Medicine, Uniwersytetu Cambridge i Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Wsparcie dla prac pochodziło częściowo z Narodowych Instytutów Zdrowia. Model zastosowany w tym badaniu został udostępniony w terenie w celu stymulowania innowacji.

Oryginalne studium


Polecane książki: Zdrowie

Oczyszczanie ze świeżych owocówOczyszczanie ze świeżych owoców: detoks, schudnięcie i przywrócenie zdrowia dzięki najsmaczniejszym pokarmom natury [Miękka okładka] autorstwa Leanne Hall.
Schudnij i poczuj się zdrowo, jednocześnie oczyszczając organizm z toksyn. Oczyszczanie ze świeżych owoców oferuje wszystko, czego potrzebujesz do łatwego i wydajnego detoksykacji, w tym codzienne programy, przepyszne przepisy i porady dotyczące zaprzestania oczyszczania.
Kliknij tutaj, aby uzyskać więcej informacji i/lub zamówić tę książkę na Amazon.

Rozwijaj się żywnościThrive Foods: 200 roślinnych przepisów na szczyt zdrowia [Miękka okładka] autorstwa Brendana Braziera.
Opierając się na redukującej stres, prozdrowotnej filozofii żywieniowej przedstawionej w jego uznanym przewodniku żywienia wegańskiego Prosperować, profesjonalny triathlonista Ironman, Brendan Brazier, teraz zwraca uwagę na Twój talerz obiadowy (także miskę śniadaniową i tacę na lunch).
Kliknij tutaj, aby uzyskać więcej informacji i/lub zamówić tę książkę na Amazon.

Śmierć przez medycynę – Gary NullŚmierć przez medycynę autorstwa Gary'ego Nulla, Martina Feldmana, Debory Rasio i Carolyn Dean
Środowisko medyczne stało się labiryntem zazębiających się rad dyrektorów korporacji, szpitali i rządów, infiltrowanych przez firmy farmaceutyczne. Najbardziej toksyczne substancje są często zatwierdzane w pierwszej kolejności, podczas gdy łagodniejsze i bardziej naturalne alternatywy są ignorowane ze względów finansowych. To śmierć przez medycynę.
Kliknij tutaj, aby uzyskać więcej informacji i/lub zamówić tę książkę na Amazon.


Może Ci się spodobać

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

DOSTĘPNE JĘZYKI

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

NAJCZESCIEJ CZYTANE

kolorowy obraz twarzy kobiety doświadczającej stresu i smutku
Unikanie niepokoju, stresu i wczesnych problemów ze zdrowiem układu krążenia
by Bryanta Luska
Zaburzenia lękowe od dawna kojarzone są z wczesnym początkiem i progresją chorób sercowo-naczyniowych…
malejąca populacja chin 1 21
Populacja Chin i świata spada
by Xiujian Peng
Chińskie Narodowe Biuro Statystyki potwierdziło to, co badacze tacy jak ja od dawna…
utrzymywać zdrową dietę2 1 19
Dlaczego diety roślinne wymagają odpowiedniego planowania
by Hazel Lot
Wegetarianizm był praktykowany już w V wieku p.n.e. w Indiach i jest silnie związany z…
gdyby firmy farmaceutyczne były uczciwe 1 16
Jak przemysł farmaceutyczny wykorzystuje dezinformację do podważenia reformy cen leków
by Joela Lexchina
Firmy farmaceutyczne grożą od ponad 50 lat za każdym razem, gdy rządy robią coś, co…
dwie osoby siedzące i rozmawiające
Jak rozmawiać z kimś o teoriach spiskowych w pięciu prostych krokach
by Daniela Jolleya, Karen Douglas i Mathew Marquesa
Pierwszym odruchem ludzi, którzy angażują się w kontakt z wyznawcami spisku, jest często próba obalenia ich…
czy ryby są szczęśliwe 1 18
Czy ryby w twoim akwarium są szczęśliwe? Oto jak możesz to stwierdzić
by Matt Parker
Gatunki wodne nie wydają się wywoływać takiej samej reakcji emocjonalnej. I ta dysproporcja zaciemnia…
polityka życzliwości 1 20
Jacinda Ardern i jej polityka życzliwości to trwałe dziedzictwo
by Kawa Hilde
Ludzkie i empatyczne podejście Jacindy Ardern miało na celu nadanie pojednawczego tonu. Nigdzie nie było…
utrzymuj zdrową dietę 1 19
Obserwując swoją wagę? Być może będziesz musiał wprowadzić tylko niewielkie zmiany
by Henrietty Graham
Odchudzanie to jedno z najpopularniejszych postanowień noworocznych, ale większość z nas…

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.