人工智能

研究发现乳腺X射线影像AI可能会受患者年龄和种族的影响而产生误报

字号+作者: 来源:cnBeta 2024-05-21 22:24 评论(创建话题) 收藏成功收藏本文

研究显示,乳腺X射线摄影中的人工智能可能会受患者年龄和种族的影响而产生误报,这凸显了多样化训练数据的重要性。最近的一项研究分析了近5000张由FDA批准'...

研究显示,乳腺X射线摄影中的人工智能可能会受患者年龄和种族的影响而产生误报,这凸显了多样化训练数据的重要性。最近的一项研究分析了近5000张由FDA批准的人工智能算法解读的乳腺筛查照片,发现患者的种族和年龄等特征会影响假阳性率。研究结果发表在今天(5月21日)出版的北美放射学会(RSNA)期刊《放射学》上。DyE品论天涯网

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示例:一名59岁的黑人患者乳腺纤维腺体密度散在,乳房X光检查假阳性病例评分为96分。(A)左侧头尾切面和(B)内外侧斜切面显示外上象限中间深度(方框)有血管钙化,人工智能算法将其单独识别为可疑发现,并将单个病灶评分定为90分。因此,乳房X光检查的总分为96分。资料来源:北美放射学会(RSNA)DyE品论天涯网

北卡罗来纳州达勒姆杜克大学助理教授、医学博士德里克-阮(DerekL.Nguyen)说:"人工智能已成为放射科医生提高乳房X光筛查阅读效率和准确性,同时减轻阅读者倦怠感的一种资源。然而,患者特征对人工智能性能的影响还没有得到很好的研究。"DyE品论天涯网

阮博士介绍说,虽然初步数据表明,将人工智能算法应用于乳腺X光筛查检查可能会提高放射科医生对乳腺癌检测的诊断性能,并缩短判读时间,但人工智能也有一些方面需要注意。DyE品论天涯网

他说:"用于人工智能算法训练的人口统计学多样化数据库很少,FDA也不要求多样化的数据集进行验证。"由于患者群体之间存在差异,因此研究人工智能软件能否适应不同年龄、种族和民族的患者,并使其表现达到相同水平非常重要。"DyE品论天涯网

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一名59岁的西班牙裔患者,乳房密度不均,乳房X光检查假阳性风险评分为1.0。图中显示了双侧重建的二维(A、B)头尾切面和(C、D)内外侧斜切面。该算法预测患者会在1年内罹患癌症,但该患者在接受乳房X光检查后2年内并未罹患癌症或出现不典型增生。资料来源:北美放射学会(RSNA)DyE品论天涯网

在这项回顾性研究中,研究人员确定了2016年至2019年期间在杜克大学医学中心进行数字乳腺断层合成筛查的阴性(无癌症证据)患者。所有患者在接受乳房X光筛查后都接受了为期两年的随访,没有患者被确诊为乳腺恶性肿瘤。DyE品论天涯网

研究人员从这一群体中随机抽取了一个子集,该子集由4855名患者组成(中位年龄54岁),广泛分布在四个民族/种族群体中。该子集包括1316名(27%)白人患者、1261名(26%)黑人患者、1351名(28%)亚裔患者和927名(19%)西班牙裔患者。DyE品论天涯网

一种市售的人工智能算法对乳房X射线照片子集中的每次检查进行解读,生成病例评分(或恶性肿瘤的确定性)和风险评分(或一年后的恶性肿瘤风险)。DyE品论天涯网

阮说:"我们的目标是评估人工智能算法在不同年龄、乳腺密度类型和不同患者种族/族裔中的表现是否一致。"DyE品论天涯网

鉴于研究中的所有乳房X光检查结果均为阴性,因此该算法标记为可疑的任何结果均被视为假阳性结果。与白人患者和年龄在51-60岁之间的女性相比,黑人患者和年龄较大的患者(71-80岁)更容易出现假阳性病例评分,而亚裔患者和年龄较小的患者(41-50岁)则较少出现假阳性病例评分。DyE品论天涯网

"这项研究非常重要,因为它强调了医疗机构购买的任何人工智能软件在所有患者年龄、种族/族裔和乳房密度方面的表现可能不尽相同。展望未来,我认为人工智能软件的升级应侧重于确保人口多样性。"阮博士说,医疗机构在购买用于乳房X光筛查解读的人工智能算法之前,应了解其服务的患者群体,并向供应商询问其算法培训情况。DyE品论天涯网

掌握本机构的人口统计学基线知识,并向供应商询问其培训数据的种族和年龄多样性,将有助于你了解在临床实践中会面临的限制。DyE品论天涯网

编译来源:ScitechDailyDyE品论天涯网

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