This study employs counterfactual explanations to explore "what if?" scenarios in medical research, with the aim of expanding our understanding beyond existing boundaries. Specifically, we focus on utilizing MRI features for diagnosing pediatric posterior fossa brain tumors as a case study. The field of artificial intelligence and explainability has witnessed a growing number of studies and increasing scholarly interest. However, the lack of human-friendly interpretations in explaining the outcomes of machine learning algorithms has significantly hindered the acceptance of these methods by clinicians in their clinical practice. To address this, our approach incorporates counterfactual explanations, providing a novel way to examine alternative decision-making scenarios. These explanations offer personalized and context-specific insights, enabling the validation of predictions and clarification of variations under diverse circumstances. Importantly, our approach maintains both statistical and clinical fidelity, allowing for the examination of distinct tumor features through alternative realities. Additionally, we explore the potential use of counterfactuals for data augmentation and evaluate their feasibility as an alternative approach in medical research. The results demonstrate the promising potential of counterfactual explanations to enhance trust and acceptance of AI-driven methods in clinical settings.


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医学人工智能AIM(Artificial Intelligence in Medicine)杂志发表了多学科领域的原创文章,涉及医学中的人工智能理论和实践,以医学为导向的人类生物学和卫生保健。医学中的人工智能可以被描述为与研究、项目和应用相关的科学学科,旨在通过基于知识或数据密集型的计算机解决方案支持基于决策的医疗任务,最终支持和改善人类护理提供者的性能。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/artmed/
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