• againn

Peirspictíocht Cheanada maidir le hintleacht shaorga a mhúineadh do mhic léinn leighis

Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature.com.Tá tacaíocht teoranta CSS ag an leagan den bhrabhsálaí atá in úsáid agat.Chun na torthaí is fearr a fháil, molaimid leagan níos nuaí de do bhrabhsálaí a úsáid (nó mód comhoiriúnachta a mhúchadh in Internet Explorer).Idir an dá linn, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, táimid ag taispeáint an tsuímh gan stíliú nó JavaScript.
Tá fás tapa ag teacht ar fheidhmeanna na hintleachta saorga cliniciúla (AI), ach cuireann curaclaim scoile leighis atá ann faoi láthair teagasc teoranta ar fáil a chlúdaíonn an réimse seo.Anseo déanaimid cur síos ar chúrsa oiliúna hintleachta saorga a d'fhorbair agus a chuireamar ar fáil do mhic léinn leighis Cheanada agus déanann muid moltaí maidir le hoiliúint amach anseo.
Is féidir le hintleacht shaorga (AI) sa leigheas éifeachtúlacht san ionad oibre a fheabhsú agus cuidiú le cinnteoireacht chliniciúil.Chun úsáid na hintleachta saorga a threorú go sábháilte, ní mór go mbeadh tuiscint éigin ag lianna ar hintleachta saorga.Tacaíonn go leor tuairimí le coincheapa AI1 a mhúineadh, mar shampla samhlacha AI agus próisis fíoraithe a mhíniú2.Mar sin féin, is beag plean struchtúrtha atá curtha i bhfeidhm, go háirithe ar an leibhéal náisiúnta.Pinto dos Santos et al.3.Rinneadh suirbhé ar 263 mac léinn leighis agus d’aontaigh 71% go raibh oiliúint in intleacht shaorga de dhíth orthu.Teastaíonn dearadh cúramach chun hintleacht shaorga a mhúineadh do lucht éisteachta leighis a chomhcheanglaíonn coincheapa teicniúla agus neamhtheicniúla do mhic léinn a bhfuil eolas fairsing acu roimhe seo go minic.Déanaimid cur síos ar ár dtaithí ag seachadadh sraith ceardlann AI do thrí ghrúpa mac léinn leighis agus déanaimid moltaí maidir le hoideachas leighis in AI sa todhchaí.
Reáchtáladh ár gceardlann cúig seachtaine Réamhrá ar Intleacht Shaorga sa Leigheas do mhic léinn leighis trí huaire idir Feabhra 2019 agus Aibreán 2021. Tá sceideal do gach ceardlann, ina bhfuil cur síos gairid ar athruithe ar an gcúrsa, léirithe i bhFíor 1. Tá ár gcúrsa trí phríomhchuspóir foghlama: tuigeann mic léinn conas a phróiseáiltear sonraí in iarratais hintleachta saorga, déanann siad anailís ar an litríocht hintleachta saorga le haghaidh feidhmeanna cliniciúla, agus buntáiste a bhaint as deiseanna chun comhoibriú le hinnealtóirí a fhorbraíonn hintleachta saorga.
Is é gorm ábhar na léachta agus is é gorm éadrom an tréimhse idirghníomhach ceisteanna agus freagraí.Tá an chuid liath mar fhócas san athbhreithniú gairid ar an litríocht.Is cás-staidéir roghnaithe iad na hailt oráiste a chuireann síos ar shamhlacha nó ar theicnící hintleachta saorga.Is cúrsa ríomhchláraithe é Green atá deartha chun hintleachta saorga a mhúineadh chun fadhbanna cliniciúla a réiteach agus samhlacha a mheas.Athraíonn ábhar agus fad na gceardlann bunaithe ar mheasúnú ar riachtanais na mac léinn.
Reáchtáladh an chéad cheardlann in Ollscoil British Columbia ó mhí Feabhra go mí Aibreáin 2019, agus thug na 8 rannpháirtí go léir aiseolas dearfach4.Mar gheall ar COVID-19, reáchtáladh an dara ceardlann beagnach i mí Dheireadh Fómhair-Samhain 2020, agus chláraigh 222 mac léinn leighis agus 3 chónaitheoir ó 8 scoil leighis Cheanada.Uaslódáladh sleamhnáin cur i láthair agus cód chuig láithreán rochtana oscailte (http://ubcaimed.github.io).Ba é an príomh-aiseolas ón gcéad atriall ná go raibh na léachtaí ró-dhian agus an t-ábhar ró-theoiriciúil.Cruthaíonn freastal ar shé chrios ama éagsúla Cheanada dúshláin bhreise.Dá bhrí sin, ghiorraigh an dara ceardlann gach seisiún go 1 uair an chloig, simplíodh ábhar an chúrsa, cuireadh tuilleadh cás-staidéir leis, agus chruthaigh sé cláir phláta coire a thug deis do rannpháirtithe gearrthóga cód a chríochnú le híosmhéid dífhabhtaithe (Bosca 1).Áiríodh leis an bpríomhaiseolas ón dara atriall aiseolas dearfach ar na cleachtaí ríomhchlárúcháin agus iarratas ar phleanáil do thionscadal meaisínfhoghlama a léiriú.Mar sin, inár dtríú ceardlann, a reáchtáladh beagnach do 126 mac léinn leighis i Márta-Aibreán 2021, chuireamar cleachtaí códaithe níos idirghníomhaí agus seisiúin aiseolais tionscadail san áireamh chun tionchar úsáid choincheapa ceardlainne ar thionscadail a léiriú.
Anailís Sonraí: Réimse staidéir i staitisticí a shainaithníonn patrúin bríocha i sonraí trí anailís, próiseáil agus cumarsáid a dhéanamh ar phatrúin sonraí.
Mianadóireacht sonraí: an próiseas chun sonraí a aithint agus a bhaint.I gcomhthéacs na hintleachta saorga, is minic a bhíonn sé seo mór, le hathróga iolracha do gach sampla.
Laghdú toise: An próiseas chun sonraí a bhfuil go leor gnéithe aonair acu a chlaochlú go níos lú gnéithe agus ag an am céanna ag caomhnú airíonna tábhachtacha an bhunthacair sonraí.
Tréithe (i gcomhthéacs na hintleachta saorga): airíonna intomhaiste sampla.Is minic a úsáidtear go hidirmhalartaithe le “maoin” nó “athróg”.
Léarscáil Gníomhachtaithe Grádáin: Teicníc a úsáidtear chun samhlacha hintleachta saorga a léirmhíniú (go háirithe líonraí néaracha comhraonta), a dhéanann anailís ar an bpróiseas chun an chuid dheireanach den líonra a bharrfheabhsú chun réigiúin sonraí nó íomhánna atá thar a bheith réamhthuarthach a aithint.
Samhail Chaighdeánach: Samhail AI atá ann cheana féin atá réamhoilte chun tascanna comhchosúla a dhéanamh.
Tástáil (i gcomhthéacs na hintleachta saorga): breathnú ar an gcaoi a ndéanann samhail tasc ag baint úsáide as sonraí nár tháinig sé orthu roimhe seo.
Oiliúint (i gcomhthéacs na hintleachta saorga): Samhail a sholáthar le sonraí agus torthaí ionas go ndéanfaidh an tsamhail a paraiméadair inmheánacha a choigeartú chun a cumas tascanna a dhéanamh ag baint úsáide as sonraí nua a bharrfheabhsú.
Veicteoir: sraith sonraí.Sa mheaisínfhoghlaim, is gné uathúil den sampla gach eilimint eagair de ghnáth.
Liostaítear i dTábla 1 na cúrsaí is déanaí d’Aibreán 2021, lena n-áirítear cuspóirí foghlama spriocdhírithe do gach topaic.Tá an cheardlann seo dírithe orthu siúd atá nua go dtí an leibhéal teicniúil agus ní éilíonn sé aon eolas matamaitice i ndiaidh na chéad bhliana de bhunchéim leighis.D’fhorbair seisear mac léinn leighis agus 3 mhúinteoir ag a bhfuil ardchéimeanna san innealtóireacht an cúrsa.Tá innealtóirí ag forbairt teoiric na hintleachta saorga le teagasc, agus tá mic léinn leighis ag foghlaim ábhar atá ábhartha go cliniciúil.
I measc na gceardlanna tá léachtaí, cás-staidéir, agus ríomhchlárú faoi threoir.Sa chéad léacht, déanaimid athbhreithniú ar choincheapa roghnaithe anailíse sonraí i mbithstaitisticí, lena n-áirítear léirshamhlú sonraí, aischéimniú lóistíochta, agus comparáid idir staitisticí tuairisciúla agus ionduchtaithe.Cé go bhfuil anailís sonraí mar bhunús le hintleacht shaorga, ní dhéanaimid ábhar cosúil le mianadóireacht sonraí, tástáil suntais, nó léirshamhlú idirghníomhach a eisiamh.Bhí sé seo mar gheall ar shrianta ama agus freisin toisc go raibh oiliúint roimh ré ag roinnt mac léinn fochéime i mbithstaitisticí agus theastaigh uathu topaicí meaisínfhoghlama níos uathúla a chlúdach.Tugann an léacht ina dhiaidh sin modhanna nua-aimseartha isteach agus pléitear foirmiú fadhbanna AI, buntáistí agus teorainneacha samhlacha AI, agus tástáil mhúnla.Comhlánaítear na léachtaí le litríocht agus taighde praiticiúil ar fheistí hintleachta saorga atá ann cheana féin.Cuirimid béim ar na scileanna a theastaíonn chun meastóireacht a dhéanamh ar éifeachtacht agus indéantacht mhúnla chun aghaidh a thabhairt ar cheisteanna cliniciúla, lena n-áirítear tuiscint a fháil ar theorainneacha na bhfeistí hintleachta saorga atá ann cheana féin.Mar shampla, d’iarramar ar mhic léinn na treoirlínte um ghortú ceann péidiatraiceach a mhol Kupperman et al., 5 a léirmhíniú a chuir i bhfeidhm algartam crann cinnteoireachta hintleachta saorga chun a chinneadh an mbeadh scanadh CT úsáideach bunaithe ar scrúdú lianna.Cuirimid béim air gur sampla coitianta é seo de AI ag cur anailís thuarthach ar fáil do lianna le léirmhíniú a dhéanamh, seachas dul in ionad lianna.
Sna samplaí cláir bootstrap foinse oscailte atá ar fáil (https://github.com/ubcaimed/ubcaimed.github.io/tree/master/programming_examples), léirímid conas anailís sonraí taiscéalaíoch a dhéanamh, laghdú toise, luchtú múnla caighdeánach, agus oiliúint .agus tástáil.Bainimid úsáid as leabhair nótaí Google Colaboratory (Google LLC, Mountain View, CA), a cheadaíonn cód Python a fhorghníomhú ó bhrabhsálaí gréasáin.I bhFíor 2 tugtar sampla de chleachtadh ríomhchlárúcháin.Is éard atá i gceist leis an gcleachtadh seo ná urchóideacht a thuar trí úsáid a bhaint as Tacar Sonraí Íomháithe Cíche Oscailte Wisconsin6 agus algartam crann cinntí.
Cuir cláir i láthair na seachtaine ar ábhair ghaolmhara agus roghnaigh samplaí ó fheidhmchláir AI foilsithe.Ní áirítear eilimintí cláir ach amháin má mheastar go bhfuil siad ábhartha chun léargas a thabhairt ar chleachtas cliniciúil amach anseo, amhail conas samhlacha a mheas chun a chinneadh an bhfuil siad réidh le húsáid i dtrialacha cliniciúla.Críochnaíonn na samplaí seo le feidhmchlár iomlán ó cheann go ceann a rangaíonn siadaí mar neamhurchóideacha nó urchóideacha bunaithe ar pharaiméadair íomhá leighis.
Ilchineálacht an réamheolais.Bhí éagsúlacht ag ár rannpháirtithe ina leibhéal eolais matamaitice.Mar shampla, tá mic léinn a bhfuil ardchúlraí innealtóireachta acu ag lorg ábhar níos doimhne, mar shampla conas a n-athruithe Fourier féin a dhéanamh.Mar sin féin, ní féidir algartam Fourier a phlé sa rang mar go dteastaíonn eolas domhain ar phróiseáil comhartha.
Eis-sreabhadh freastail.Tháinig laghdú ar an tinreamh ag cruinnithe leantacha, go háirithe i bhformáidí ar líne.D’fhéadfadh réiteach a bheith ann tinreamh a rianú agus deimhniú críochnaithe a sholáthar.Is eol do scoileanna leighis tras-scríbhinní de ghníomhaíochtaí acadúla seach-churaclaim na mac léinn a aithint, ar féidir leo mic léinn a spreagadh chun céim a dhéanamh.
Dearadh an Chúrsa: Toisc go gcuimsíonn AI an oiread sin fo-réimsí, féadann sé a bheith dúshlánach croíchoincheapa a bhaineann le doimhneacht agus fairsinge cuí a roghnú.Mar shampla, is ábhar tábhachtach é leanúnachas úsáide uirlisí AI ón saotharlann go dtí an clinic.Cé go gclúdaíonn muid réamhphróiseáil sonraí, tógáil samhlacha, agus bailíochtú, ní áirímid ábhair mar anailísíocht sonraí mór, léirshamhlú idirghníomhach, nó trialacha cliniciúla AI a dhéanamh, ina ionad sin dírímid ar na coincheapa AI is uathúla.Is é an prionsabal treorach atá againn ná an litearthacht a fheabhsú, ní scileanna.Mar shampla, tá sé tábhachtach le haghaidh inléirmhínithe a thuiscint conas a phróiseálann samhail gnéithe ionchuir.Bealach amháin chun é seo a dhéanamh is ea léarscáileanna gníomhachtaithe grádáin a úsáid, ar féidir leo na réigiúin de na sonraí atá intuartha a fheiceáil.Mar sin féin, teastaíonn calcalas ilathraitheach chuige seo agus ní féidir é a thabhairt isteach8.Bhí sé dúshlánach téarmaíocht choiteann a fhorbairt toisc go raibh muid ag iarraidh a mhíniú conas oibriú le sonraí mar veicteoirí gan foirmiúlacht matamaitice.Tabhair faoi deara go bhfuil an bhrí chéanna ag téarmaí difriúla, mar shampla, in eipidéimeolaíocht, cuirtear síos ar “thréith” mar “athróg” nó “tréith.”
Coinneáil eolais.Toisc go bhfuil teorainn le cur i bhfeidhm AI, tá a mhéid a choimeádann rannpháirtithe an t-eolas fós le feiceáil.Is minic a bhíonn curaclaim scoile leighis ag brath ar athrá spásáilte chun eolas a threisiú le linn uainíochtaí praiticiúla,9 ar féidir a chur i bhfeidhm freisin ar oideachas AI.
Tá gairmiúlacht níos tábhachtaí ná litearthacht.Dearadh doimhneacht an ábhair gan déine na matamaitice, rud a bhí ina fhadhb nuair a seoladh cúrsaí cliniciúla in hintleachta saorga.Sna samplaí ríomhchlárúcháin, úsáidimid clár teimpléid a ligeann do rannpháirtithe réimsí a líonadh agus na bogearraí a rith gan a bheith orthu a dhéanamh amach conas timpeallacht ríomhchláraithe iomlán a bhunú.
Buarthaí faoi intleacht shaorga ar tugadh aghaidh orthu: Tá imní fhorleathan ann go bhféadfadh faisnéis shaorga dul in ionad roinnt dualgas cliniciúil3.Chun aghaidh a thabhairt ar an tsaincheist seo, mínímid na teorainneacha a bhaineann le AI, lena n-áirítear an fhíric go dteastaíonn maoirseacht lianna ar bheagnach gach teicneolaíocht AI atá ceadaithe ag rialtóirí11.Cuirimid béim freisin ar a thábhachtaí atá an laofacht mar go mbíonn claonadh ag halgartaim a bheith claonta, go háirithe mura bhfuil an tacar sonraí éagsúil12.Dá bhrí sin, féadfar foghrúpa áirithe a mhúnlú go mícheart, rud a fhágann go ndéanfar cinntí éagóracha cliniciúla.
Tá acmhainní ar fáil go poiblí: Tá acmhainní atá ar fáil go poiblí cruthaithe againn, lena n-áirítear sleamhnáin léachtaí agus cód.Cé go bhfuil rochtain ar ábhar sioncrónach teoranta mar gheall ar chriosanna ama, is modh áisiúil é ábhar foinse oscailte chun foghlaim asincrónach ós rud é nach bhfuil saineolas AI ar fáil i ngach scoil leighis.
Comhoibriú Idirdhisciplíneach: Is comhfhiontar í an cheardlann seo a thionscain mic léinn leighis chun cúrsaí a phleanáil in éineacht le hinnealtóirí.Léiríonn sé seo deiseanna comhoibrithe agus bearnaí eolais sa dá réimse, rud a ligeann do rannpháirtithe tuiscint a fháil ar an ról a d’fhéadfadh a bheith acu sa todhchaí.
Sainmhínigh croí-inniúlachtaí AI.Soláthraíonn sainiú liosta inniúlachtaí struchtúr caighdeánaithe is féidir a chomhtháthú le curaclaim leighis atá bunaithe ar inniúlacht atá ann cheana féin.Úsáideann an cheardlann seo faoi láthair Cuspóir Foghlama Leibhéil 2 (Tuiscint), 3 (Feidhmchlár), agus 4 (Anailís) Tacsanomaíocht Bloom.Is féidir le hacmhainní ag leibhéil níos airde aicmithe, mar thionscadail a chruthú, eolas a neartú tuilleadh.Éilíonn sé seo oibriú le saineolaithe cliniciúla chun a chinneadh conas is féidir topaicí AI a chur i bhfeidhm ar shreafaí oibre cliniciúla agus cosc ​​​​a chur ar theagasc na n-ábhar athchleachtach atá san áireamh cheana féin i gcuraclaim chaighdeánacha leighis.
Cruthaigh cás-staidéir ag baint úsáide as AI.Cosúil le samplaí cliniciúla, is féidir le foghlaim cásbhunaithe coincheapa teibí a atreisiú trína n-ábharthacht do cheisteanna cliniciúla a aibhsiú.Mar shampla, rinne staidéar ceardlainne amháin anailís ar chóras braite reitineapaite diaibéitis AI-bhunaithe 13 de chuid Google chun dúshláin feadh an chosáin ón saotharlann go dtí an clinic a aithint, amhail ceanglais bhailíochtaithe sheachtracha agus cosáin cheadaithe rialála.
Úsáid foghlaim ó thaithí: Éilíonn scileanna teicniúla cleachtas dírithe agus feidhmiú arís agus arís eile chun máistreacht a dhéanamh, cosúil le heispéiris foghlama rothlacha na n-oiliúnaithe cliniciúla.Réiteach féideartha amháin is ea an tsamhail seomra ranga iompaithe, a tuairiscíodh chun feabhas a chur ar choinneáil eolais in oideachas innealtóireachta14.Sa mhúnla seo, déanann na scoláirí athbhreithniú neamhspleách ar ábhar teoiriciúil agus cuirtear am ranga ar réiteach fadhbanna trí chás-staidéir.
Scálú le haghaidh rannpháirtithe ildisciplíneacha: Samhlaímid go nglacfar le AI lena n-áirítear comhoibriú thar ildisciplíní, lena n-áirítear lianna agus gairmithe gaolmhara sláinte a bhfuil leibhéil éagsúla oiliúna acu.Mar sin, d’fhéadfadh go mbeadh gá curaclaim a fhorbairt i gcomhairle le dáimhe ó ranna éagsúla chun a n-ábhar a chur in oiriúint do réimsí éagsúla de chúram sláinte.
Is ardteicneolaíocht í an intleacht shaorga agus baineann a croí-choincheapa le matamaitic agus ríomheolaíocht.Cruthaíonn oiliúint phearsanra cúram sláinte chun hintleachta saorga a thuiscint dúshláin uathúla maidir le roghnú ábhair, ábharthacht chliniciúil, agus modhanna seachadta.Tá súil againn go gcabhróidh na léargais a fuarthas ó cheardlanna AI san Oideachas le hoideachasóirí sa todhchaí glacadh le bealaí nuálacha chun AI a chomhtháthú san oideachas leighis.
Tá script Python Google Colaboratory foinse oscailte agus ar fáil ag: https://github.com/ubcaimed/ubcaimed.github.io/tree/master/.
Prober, KG agus Khan, S. Athmhachnamh ar oideachas leighis: glao chun gnímh.Akkad.cógas.88, 1407–1410 (2013).
McCoy, LG etc. Cad is gá go mbeadh a fhios ag mic léinn leighis faoi intleacht shaorga?Uimhreacha NPZh.Leigheas 3, 1–3 (2020).
Dos Santos, DP, et al.Dearcadh na mac léinn leighis i leith hintleachta saorga: suirbhé ilionaid.EURO.radaíocht.29, 1640–1646 (2019).
Fan, KY, Hu, R., agus Singla, R. Réamhrá don mheaisínfhoghlaim do mhic léinn leighis: treoirthionscadal.J. Med.mhúineadh.54, 1042–1043 (2020).
Cooperman N, et al.Leanaí a aithint atá i mbaol an-íseal gortú inchinne suntasach go cliniciúil tar éis gortú cinn: staidéar cohórt ionchasach.Lancet 374, 1160–1170 (2009).
Sráid, WN, Wolberg, WH agus Mangasarian, OL.Eastóscadh gné núicléach le haghaidh diagnóis meall cíche.Eolaíocht Bhithleighis.Próiseáil íomhá.Eolaíocht Bhithleighis.Weiss.1905, 861–870 (1993).
Chen, PHC, Liu, Y. agus Peng, L. Conas múnlaí meaisínfhoghlama a fhorbairt le haghaidh cúram sláinte.Nat.Matt.18, 410–414 (2019).
Selvaraju, RR et al.Grad-cam: Léirmhíniú amhairc ar líonraí doimhne trí logánú bunaithe ar ghrádán.Imeachtaí Chomhdháil Idirnáisiúnta IEEE ar Fhís Ríomhaireachta, 618–626 (2017).
Kumaravel B, Stewart K agus Ilic D. Múnla bíseach a fhorbairt agus a mheasúnú chun inniúlachtaí míochaine atá bunaithe ar fhianaise a mheasúnú agus úsáid á baint as OSCE in oideachas leighis fochéime.Leigheas BMK.mhúineadh.21, 1–9 (2021).
Kolachalama VB agus Garg PS Foghlaim meaisín agus oideachas leighis.Uimhreacha NPZh.cógas.1, 1–3 (2018).
van Leeuwen, KG, Schalekamp, ​​​​S., Rutten, MJ, van Ginneken, B. agus de Rooy, M. Intleacht shaorga sa raideolaíocht: 100 táirgí tráchtála agus a gcuid fianaise eolaíoch.EURO.radaíocht.31, 3797–3804 (2021).
Topol, EJ Leigheas ardfheidhmíochta: coinbhéirseacht na hintleachta daonna agus na hintleachta saorga.Nat.cógas.25, 44–56 (2019).
Bede, E. et al.Meastóireacht duine-lárnach ar chóras domhainfhoghlama a imscartar sa chlinic chun reitineapaite diaibéiteach a bhrath.Imeachtaí Chomhdháil CHI 2020 ar Fhachtóirí Daonna i gCórais Ríomhaireachta (2020).
Kerr, B. An seomra ranga iompaithe san oideachas innealtóireachta: athbhreithniú taighde.Imeachtaí na Comhdhála Idirnáisiúnta 2015 ar Fhoghlaim Chomhoibríoch Idirghníomhach (2015).
Gabhann na húdair buíochas le Danielle Walker, Tim Salcudin, agus Peter Zandstra ón mBraisle Taighde um Íomháú Bithleighis agus Intleacht Shaorga ag Ollscoil British Columbia as tacaíocht agus maoiniú.
Bhí RH, PP, ZH, RS agus MA freagrach as ábhar teagaisc na ceardlainne a fhorbairt.Bhí RH agus PP freagrach as na samplaí clár a fhorbairt.Bhí KYF, OY, MT agus PW freagrach as eagrú lóistíochta an tionscadail agus as anailís a dhéanamh ar na ceardlanna.Bhí RH, OY, MT, RS freagrach as na figiúirí agus na táblaí a chruthú.Bhí RH, KYF, PP, ZH, OY, MY, PW, TL, MA, RS freagrach as an doiciméad a dhréachtú agus a eagarthóireacht.
Gabhann Cumarsáid Leigheas buíochas le Carolyn McGregor, Fabio Moraes, agus Aditya Borakati as an méid a chuir siad le hathbhreithniú na hoibre seo.


Am poist: Feabhra-19-2024