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吴恩达的斯坦福团队发布了一个X光确诊算法,依据深度神经网络。
与从前的肺炎检测专门算法不同,这次的CheXNeXt模型,可以确诊14种疾病,包括肺炎、胸腔积液、肺肿块等等。
在其间10种疾病的确诊上,AI都与人类放射科医师的体现相当,还有一种超越了人类。而且,AI的确诊速度是人类的160倍。
团队说,这样的算法有希望填补医疗资源的缺少,也可以用来削减人类医师因为疲劳而导致的确诊错误。
AI医师如何炼成 最大的数据集
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算法是用ChestX-ray14数据集来练习的,这是现在最大的X光机数据库,有超越11万张正面胸片,来自3万多位患者。
14,就代表这些胸片里,总共包括了14种肺部疾病。
每一张胸片都要标示,是依据医师的放射学陈述,用自动提取 (Automatic Extaction) 的方法来标示的。
练习过程分两步
算法是由多个神经网络调集而成。
第一步,由所以自动标示,所以要解决标签部分不正确(Partially Incorrect) 的问题。
具体方法是,先让这些神经网络,在数据集里练习14种疾病的猜测。然后用它们做出的猜测,来重新标示数据集。
第二步,再拿一个新的神经网络调集,在新标示的数据集上练习。这次练习完结,AI就可以去确诊疾病了。
那么,AI猜测过程中的要点在哪里?
图上有要点
算法不需要任何额定的监督,就可以用胸片来生成热图(Heat Map) ,相当于划要点:
颜色越暖的部分,对疾病确诊越有价值。
这是依靠类激活图 (Class Activation Mapping,CAM) 来完结的。
如此一来,AI就像人类一样,知道确诊某种疾病的时候,哪里才是该要点关注的部分。
人机大赛
练习好之后,团队找了9个人类放射科医师来竞赛。其间:
6位来自学术机构,均匀经验超越12年。
3位来自医院,是放射科高级住院医师。
人类和AI要识别的,是420张正面胸片,也是包括14种疾病:
肺不张,心脏肥壮,巩固,水肿,积液,肺气肿,纤维化,疝气,滋润,肿块,结节,胸膜增厚,肺炎,气胸。
竞赛结果如下:
只有在心脏肥壮,肺气肿和疝气这三项确诊中,AI显着不敌人类选手的准确度。
在肺不张的确诊中,AI的体现显着优于人类。
△正常心脏 (左) vs 肥壮心脏 (右)
其他10项,人类与AI不相上下。
总体来说,算法的确诊能力与与放射科医师附近。
所以,仍是看一下速度吧。
420张图,AI用时1.5分钟,人类用时240分钟。
吴恩达教师终年寻求的“AI颠覆医疗”之说,仍是在时间上体现最显著。
One More Thing
随研究成果一起发布的视频里,有一个叫XRay4All的手机使用,只要给胸片拍个照,就可以让AI帮助确诊了。
不知那会是多远的未来,但这次的人机比赛,AI的体现仍是能看到希望的。