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Deep Learning-Based Breast Cancer Detection in Mammography: A Multi-Center Validation Study in Thai Population

Created by
  • Haebom

저자

Isarun Chamveha, Supphanut Chaiyungyuen, Sasinun Worakriangkrai, Nattawadee Prasawang, Warasinee Chaisangmongkon, Pornpim Korpraphong, Voraparee Suvannarerg, Shanigarn Thiravit, Chalermdej Kannawat, Kewalin Rungsinaporn, Suwara Issaragrisil, Payia Chadbunchachai, Pattiya Gatechumpol, Chawiporn Muktabhant, Patarachai Sereerat

개요

본 연구는 태국 주요 의료센터의 유방촬영술 데이터를 사용하여 수정된 EfficientNetV2 아키텍처와 향상된 어텐션 메커니즘을 적용한 딥러닝 기반 유방암 검출 시스템을 제시합니다. 모델은 도메인 내 테스트 세트(9,421 케이스), 생검 확인 세트(883 케이스), 그리고 다른 두 병원에서 수집된 도메인 외 일반화 세트(761 케이스) 세 가지 데이터셋으로 검증되었습니다. 암 검출 성능은 각각 0.89, 0.96, 0.94의 AUROC를 달성했습니다. 병변 위치 확인 능력은 LLF와 NLF 지표를 통해 평가되었으며, 의심스러운 영역을 식별하는 데 강력한 성능을 보였습니다. 임상 검증 결과, 생검 확인 케이스의 경우 분류 일치율 83.5%, 위치 일치율 84.0%, 도메인 외 케이스의 경우 분류 일치율 78.1%, 위치 일치율 79.6%로 방사선 전문의와의 높은 일치율을 보였습니다. 전문가 수용률은 생검 확인 케이스에서 평균 96.7%, 도메인 외 케이스에서 89.3%였으며, 시스템 사용성 척도는 각각 74.17, 69.20으로 좋은 임상적 수용성을 나타냈습니다. 이러한 결과는 제시된 모델이 유방촬영술 판독을 보조하고 임상 현장의 유방암 선별 검사 과정을 향상시킬 가능성을 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
수정된 EfficientNetV2 기반 딥러닝 모델이 유방암 검출 및 병변 위치 확인에 높은 정확도를 달성함을 보여줌.
도메인 내 및 도메인 외 데이터셋에서 모두 우수한 성능을 나타내, 모델의 일반화 성능이 뛰어남을 시사함.
방사선 전문의와의 높은 일치율과 좋은 사용성 점수는 임상 현장 적용 가능성을 높임.
유방암 선별 검사 과정의 효율성 및 정확성 향상에 기여할 수 있음.
한계점:
연구에 사용된 데이터셋의 규모 및 다양성에 대한 추가적인 논의가 필요함.
다른 유형의 유방촬영술 장비 또는 인종/민족 그룹에 대한 모델의 일반화 성능 평가가 필요함.
장기간 추적 관찰을 통한 임상적 유용성에 대한 추가 연구가 필요함.
모델의 예측 결과에 대한 설명 가능성(interpretability) 향상이 필요함.
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