Hur AI ökar noggrannheten för upptäckt av bröstcancer

En konstgjord intelligensverktyg - utbildad på ungefär en miljon screening mammografibilder - kan identifiera bröstcancer med cirka 90% noggrannhet i kombination med radiologanalys, visar en ny studie.

I studien undersöktes förmågan hos en typ av artificiell intelligens (AI), ett datorprogram för maskininlärning, att ge mervärde till diagnoserna som en grupp av 14 radiologer nådde när de granskade 720 mammogram bilder.

"Det slutliga målet med vårt arbete är att öka, inte ersätta, mänskliga radiologer."

"Vår studie fann att AI identifierade cancerrelaterade mönster i de uppgifter som radiologer inte kunde, och vice versa," säger seniorstudieförfattaren Krzysztof Geras, biträdande professor i radiologiavdelningen vid New York Universitys Grossman School of Medicine.

"AI upptäckte pixelnivåförändringar i vävnad som är osynliga för det mänskliga ögat, medan människor använde former av resonemang som inte är tillgängliga för AI," tillägger Geras, också en anknuten fakultetsmedlem vid Center for Data Science. "Det slutliga målet med vårt arbete är att öka, inte ersätta, mänskliga radiologer."

2014 fick kvinnor (utan symptom) i USA mer än 39 miljoner mammografiprövningar för att undersöka bröstcancer och fastställa behovet av närmare uppföljning. Kvinnor vars testresultat ger onormala resultat av mammografin hänvisas till biopsi, en procedur som tar bort ett litet prov av bröstvävnad för laboratorietest.

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.AI-verktyget lärde sig att förutsäga vilka lesioner som troligen var malig (röd värmekarta) eller troligen godartad (grön värmekarta), med potential att hjälpa radiologer i diagnosen bröstcancer. (Kredit: NYU School of Medicine)

I den nya studien designade forskarteamet statistiska tekniker som låter deras program "lära sig" hur de kan bli bättre på en uppgift utan att få veta exakt hur. Sådana program bygger matematiska modeller som möjliggör beslutsfattande baserat på dataexempel som matas in i dem, och programmet blir ”smartare” när det granskar mer och mer data.

Moderna AI-tillvägagångssätt, som hämtar inspiration från den mänskliga hjärnan, använder komplexa kretsar för att bearbeta information i lager, varvid varje steg matar information till nästa och ger mer eller mindre betydelse till varje informationsstycke längs vägen.

Författarna till den aktuella studien tränade sitt AI-verktyg på många bilder matchade med resultaten från biopsier som utförts tidigare. Deras mål var att möjliggöra verktyget för att hjälpa radiologer att minska antalet biopsier som behövs för att gå vidare. Detta kan bara uppnås, säger Geras, genom att öka det förtroende som läkare har för noggrannheten i utvärderingar som gjorts för screeningprov (till exempel att minska falskt positivt och falskt negativa resultat).

För den aktuella studien analyserade forskarteamet bilder som samlats in som en del av rutinmässig klinisk vård under sju år, genom att siktas genom insamlade data och koppla bilderna till biopsi-resultat. Denna ansträngning skapade ett utomordentligt stort datasätt för deras AI-verktyg att träna på, säger författarna, bestående av 229,426 1,001,093 mammografiprövningar med digital screening och 10,000 XNUMX XNUMX bilder. De flesta databaser som forskarna använde i studier hittills har varit begränsade till XNUMX XNUMX bilder eller färre.

Således utbildade forskarna sitt neurala nätverk genom att programmera det för att analysera bilder från databasen för vilken cancerdiagnoser redan hade fastställts. Detta innebar att forskare visste ”sanningen” för varje mammografibild (cancer eller inte) när de testade verktygets noggrannhet, medan verktyget måste gissa. Forskarna mätte noggrannhet i frekvensen av korrekta förutsägelser.

Dessutom designade forskarna AI-studien för att först överväga mycket små fläckar av bilden i full upplösning separat för att skapa en värmekarta, en statistisk bild av sannolikheten för sjukdomar. Sedan överväger programmet hela bröstet för strukturella funktioner kopplade till cancer, och ägnar mer uppmärksamhet åt de områden som flaggas i pixelnivåvärmekartan.

I stället för att forskarna identifierar bildfunktioner för deras AI att söka efter, upptäcker verktyget på egen hand vilka bildfunktioner som ökar prediktionsnoggrannheten. I framtiden planerar teamet att ytterligare öka denna noggrannhet genom att träna AI-programmet i mer data, kanske till och med identifiera förändringar i bröstvävnad som ännu inte är cancerformat men som har potential att vara det.

"Övergången till AI-stöd i diagnostisk radiologi bör fortsätta som antagandet av självkörande bilar - långsamt och noggrant, bygga förtroende och förbättra system under vägen med fokus på säkerhet," säger första författaren Nan Wu, doktorand på centrum för datavetenskap.

Studien visas i IEEE-transaktioner på medicinsk avbildning.

Om författaren

Senior studieförfattare Krzysztof Geras är biträdande professor i radiologiska avdelningen vid New York Universitys Grossman School of Medicine.

Ytterligare coauthors är från NYU, SUNY Downstate College of Medicine, University of Cambridge och Jagiellonian University.

Stöd för arbetet kom delvis från National Institute of Health. Modellen som används i denna studie har gjorts tillgänglig för fältet för att driva innovation.

ursprungliga studien


Rekommenderade böcker: Hälsa

Färsk frukt RensaFresh Fruit Cleanse: Detox, gå ner i vikt och återställ din hälsa med naturens mest utsökta mat [Paperback] av Leanne Hall.
Förlora vikt och känna dig vibrerande hälsosam när du rensar din toxins kropp. Färsk frukt Rensa erbjuder allt du behöver för en enkel och kraftfull avgiftning, inklusive dag-för-dag-program, läckande recept och råd för övergången från rengöringen.
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.

Trivs matTriva Foods: 200 Växtbaserade recept för Peak Health [Paperback] av Brendan Brazier.
Bygga på den stressreducerande, hälsofrämjande näringsfilosofin som introducerades i hans hyllade veganäringsguide Frodas, professionell Ironman triathlete Brendan Brazier visar nu sin uppmärksamhet på din middagsplatta (frukostskål och lunchbricka också).
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.

Död genom medicin av Gary NullDeath by Medicine av Gary Null, Martin Feldman, Debora Rasio och Carolyn Dean
Den medicinska miljön har blivit en labyrint av interlocking företag, sjukhus och regeringskonferenser, infiltrerade av läkemedelsbolagen. De giftigaste ämnena godkänns ofta först, medan milda och mer naturliga alternativ ignoreras av ekonomiska skäl. Det är död av medicin.
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.



 Få det senaste via e-post

Weekly Magazine Daglig Inspiration

Du kanske också gillar

TILLGÄNGLIGA SPRÅK

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Weekly Magazine Daglig Inspiration

Marie T. Russells dagliga inspiration

INNERSELF VOICES

ansikte av kvinna som flyter i vatten
Hur man utvecklar mod och flyttar ut ur din komfortzon
by Peter Ruppert
Mod handlar inte om att vara orädd inför en läskig situation. Det är viljan att flytta ...
Har modet att leva livet och fråga efter vad du behöver eller vill.
Har modet att leva livet och fråga efter vad du behöver eller vill
by Amy Fish
Du måste ha modet att leva livet. Detta inkluderar att lära sig att fråga efter vad du behöver eller ...
fullmåne över en luftballong
Rädsla oupphörligt eller liv överflödigt? Blue Moon Cycle i Vattumannen
by Sarah Varcas
Perioden som börjar med denna första fullmåne (24 juli 2021) och slutar med blåmånen (22 ...
Horoskopvecka: 19 - 25 juli 2021
Horoskop nuvarande vecka: 19 - 25 juli 2021
by Pam Younghans
Den här astrologiska veckotidningen baseras på planetariska influenser och erbjuder perspektiv och ...
foto av brännässla blommor
Har du pratat med ogräset i din trädgård på senare tid?
by Fay Johnstone
Som herbalist har jag en helt annan syn på ogräs än den genomsnittliga trädgårdsmästaren som inte kan följa ...
De fyra kommunikationsreglerna och överträdelserna, med tonvikt på att lyssna
De fyra kommunikationsreglerna och överträdelserna, med tonvikt på att lyssna
by Jude Bijou
Jag har upptäckt att all bra kommunikation går ut på bara fyra enkla regler. Oavsett om det är med vår ...
bild av en man som skriver på pappersark
Kanalisering som ett helande verktyg och dess inverkan på sorg
by Matthew McKay, doktorsexamen.
När min pojke dog hade jag ingen tro på att de döda kunde prata med oss. I bästa fall verkade de vara borta ...
Digital distraktion och depression: de 21st Century Scourges
Digital distraktion och depression: de 21st Century Scourges
by Amit Goswami, Ph.D.
Vi har nu ständigt växande sätt att distrahera och konsumera uppmärksamhet genom det nya digitala opiatet av ...

MEST LÄS

hör inget ont, se inget ont, tala ingen ond bild av barn
Dödsförnekelse: Är inga nyheter goda nyheter?
by Margaret Coberly, Ph.D., RN
De flesta människor är så starkt vana vid att förneka döden att när döden dyker upp fångas de ...
Har modet att leva livet och fråga efter vad du behöver eller vill.
Har modet att leva livet och fråga efter vad du behöver eller vill
by Amy Fish
Du måste ha modet att leva livet. Detta inkluderar att lära sig att fråga efter vad du behöver eller ...
Att skriva brev för hand är det bästa sättet att lära sig läsa
Att skriva brev för hand är det bästa sättet att lära sig läsa
by Jill Rosen, Johns Hopkins University
Handskrift hjälper människor att lära sig läsfärdigheter överraskande snabbare och betydligt bättre än ...
sprutning för mygga 07 20
Denna nya bekämpningsmedelfria kläder förhindrar 100% av myggbett
by Laura Oleniacz, staten NC
Nya insektsmedelfria, myggresistenta kläder är gjorda av material som forskare har bekräftat ...
testa din kreativitet
Så här testar du din kreativitetspotential
by Frederique Mazerolle, McGill University
En enkel övning av att namnge orelaterade ord och sedan mäta det semantiska avståndet mellan dem ...
Digital distraktion och depression: de 21st Century Scourges
Digital distraktion och depression: de 21st Century Scourges
by Amit Goswami, Ph.D.
Vi har nu ständigt växande sätt att distrahera och konsumera uppmärksamhet genom det nya digitala opiatet av ...
håller upp en mask av en mans ansikte
Finns det ett rätt sätt att tolka drömmar? (Video)
by Serge Kahili King
När du ger andra befogenhet att tolka dina drömmar, köper du in i deras tro, ...
foto av brännässla blommor
Har du pratat med ogräset i din trädgård på senare tid?
by Fay Johnstone
Som herbalist har jag en helt annan syn på ogräs än den genomsnittliga trädgårdsmästaren som inte kan följa ...

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.