Invasive ductal carcinoma (IDC) is the most prevalent form of breast cancer, and early, accurate diagnosis is critical to improving patient survival rates by guiding treatment decisions. Combining medical expertise with artificial intelligence (AI) holds significant promise for enhancing the precision and efficiency of IDC detection. In this work, we propose a human-in-the-loop (HITL) deep learning system designed to detect IDC in histopathology images. The system begins with an initial diagnosis provided by a high-performance EfficientNetV2S model, offering feedback from AI to the human expert. Medical professionals then review the AI-generated results, correct any misclassified images, and integrate the revised labels into the training dataset, forming a feedback loop from the human back to the AI. This iterative process refines the model's performance over time. The EfficientNetV2S model itself achieves state-of-the-art performance compared to existing methods in the literature, with an overall accuracy of 93.65\%. Incorporating the human-in-the-loop system further improves the model's accuracy using four experimental groups with misclassified images. These results demonstrate the potential of this collaborative approach to enhance AI performance in diagnostic systems. This work contributes to advancing automated, efficient, and highly accurate methods for IDC detection through human-AI collaboration, offering a promising direction for future AI-assisted medical diagnostics.


翻译:浸润性导管癌(IDC)是最常见的乳腺癌类型,早期准确诊断对于通过指导治疗决策提高患者生存率至关重要。将医学专业知识与人工智能(AI)相结合,在提升IDC检测的精确性和效率方面具有巨大潜力。本研究提出了一种用于病理图像中IDC检测的人机交互(HITL)深度学习系统。该系统首先由高性能的EfficientNetV2S模型提供初步诊断,实现AI向人类专家的反馈。随后,医学专业人员审阅AI生成的结果,纠正误分类图像,并将修正后的标签整合到训练数据集中,形成从人类到AI的反馈闭环。这一迭代过程持续优化模型性能。与现有文献方法相比,EfficientNetV2S模型本身取得了最先进的性能,总体准确率达到93.65%。通过引入包含误分类图像的四个实验组,人机交互系统进一步提升了模型准确率。这些结果证明了这种协作方法在提升诊断系统AI性能方面的潜力。本研究通过人机协作推动了自动化、高效且高精度的IDC检测方法发展,为未来AI辅助医疗诊断提供了有前景的研究方向。

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