Explainable one-class feature extraction by adaptive resonance for anomaly detection in quality assurance
Notice bibliographique
Résumé
In this study, we address the inherent challenges in radiotherapy (RT) plan quality assessment (QA). RT, a prevalent cancer treatment, utilizes high-energy beams to target tumors while sparing adjacent healthy tissues. Typically, an RT plan is refined through several QA cycles by experts to ensure it meets clinical and operational objectives before being considered safe for patient treatment. This iterative process tends to eliminate unacceptable plans, creating a significant class imbalance problem for machine learning efforts aimed at automating the classification of RT plans as either acceptable or not. The complexity of RT treatment plans, coupled with the aforementioned class imbalance issue, introduces a generalization problem that significantly hinders the efficacy of traditional binary classification approaches. We introduce a novel one-class classification framework, using an adaptive neural network architecture, that outperforms both traditional binary and standard one-class classification methods in this imbalanced and complex context, despite the inherent disadvantage of not learning from unacceptable plans. Unlike its predecessors, our method enhances anomaly detection for RT plan QA without compromising on interpretability-a critical feature in healthcare applications, where understanding and trust in automated decisions are paramount. By offering clear insights into decision-making processes, our method allows healthcare professionals to quickly identify and address specific deficiencies in RT plans deemed unacceptable, thereby streamlining the QA process and enhancing patient care efficiency and safety.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».