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# Computerwissenschaften # Rechnen und Sprache

Klinische Notizen verstehen: Ein Blick auf LLMs

Die Rolle von LLMs bei der Vereinfachung der klinischen Dokumentation bewerten.

Monica Munnangi, Akshay Swaminathan, Jason Alan Fries, Jenelle Jindal, Sanjana Narayanan, Ivan Lopez, Lucia Tu, Philip Chung, Jesutofunmi A. Omiye, Mehr Kashyap, Nigam Shah

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Im Gesundheitswesen ist es echt wichtig, die Patienteninfos im Blick zu behalten. Klinische Notizen sind dabei das Rückgrat dieser Infos. Aber die können ganz schön vollgestopft mit medizinischem Fachjargon sein. Hier kommen grosse Sprachmodelle (LLMs) ins Spiel, die versuchen, die Sachen einfacher zu machen. Aber wie gut sind diese Modelle dabei?

Die Herausforderung der klinischen Dokumentation

Klinische Notizen gibt’s in verschiedenen Formen, wie Pflegeberichte und Entlassungsberichte. Jedes Format hat seine eigenen Macken und Fachbegriffe, die selbst die coolsten Sprachmodelle durcheinanderbringen können. Zum Beispiel kann ein Pflegebericht klar und direkt sein, während ein Entlassungsbericht wie das grosse Finale eines Konzerts ist, das alles zusammenfasst, was während eines Krankenhausaufenthalts passiert ist. Diese Vielfalt macht es für LLMs schwer, alle Notizen gleich gut zu verarbeiten.

Was ist Fakt-Zerlegung?

Fakt-Zerlegung ist ein schicker Begriff dafür, einen komplexen Text in kleinere Infohäppchen zu zerlegen. Stell dir vor, du nimmst eine grosse Pizza und schneidest sie in einzelne Stücke. Jedes Stück steht für ein bestimmtes Stück Information, das leicht verdaulich ist. LLMs versuchen genau das, aber ihre Leistung schwankt stark.

Der verwendete Datensatz

Um zu sehen, wie gut diese Modelle abschneiden, haben Forscher einen Datensatz mit 2.168 klinischen Notizen aus drei verschiedenen Krankenhäusern gesammelt. Dieser Datensatz umfasste vier Arten von Notizen, jede mit ihrem eigenen Format und Informationsdichte. Sie haben bewertet, wie gut LLMs diese Notizen zerlegen konnten und wie viele nützliche Fakten jedes Modell generieren konnte.

Die Modelle im Fokus

Vier LLMs wurden genau unter die Lupe genommen, um ihre Fähigkeiten in der Fakt-Zerlegung zu testen. Jedes Modell wurde danach bewertet, wie gut es unabhängige und prägnante Fakten aus den Notizen generieren konnte. Es waren ein paar grosse Namen dabei, wie GPT-4o und o1-mini, die an der Spitze mitmischen wollten.

Was hat die Bewertung gezeigt?

Die Bewertung hat gezeigt, dass es eine grosse Variabilität gab, wie viele Fakten jedes Modell produzieren konnte. Zum Beispiel hat ein Modell 2,6-mal mehr Fakten pro Satz erzeugt als ein anderes. Stell dir vor, du versuchst Äpfel mit Orangen zu vergleichen, aber die Äpfel sind alle unterschiedlich gross und die Orangen sind manchmal gar keine Orangen! Diese Variabilität wirft wichtige Fragen dazu auf, wie wir die Leistung dieser Modelle bewerten.

Fakt-Genauigkeit und -Erinnerung

Wenn es darum geht, wie genau diese LLMs sind, gibt es zwei Hauptkonzepte: Fakt-Genauigkeit und Fakt-Erinnerung. Fakt-Genauigkeit sagt uns, wie viele der produzierten Fakten tatsächlich korrekt waren. Denk daran, als würdest du überprüfen, ob die Pizzastücke alle richtigen Beläge haben. Fakt-Erinnerung schaut, wie viele der ursprünglichen Infos in den generierten Fakten erfasst wurden. Das ist wie sicherzustellen, dass kein Stück Pizza übrig geblieben ist.

Erkenntnisse zur Fakt-Qualität

Die Forschung hat einige interessante Ergebnisse geliefert. Während einige Modelle viele Fakten generierten, waren das nicht immer die richtigen. Gutachter haben festgestellt, dass wichtige Informationen oft fehlten, was bedeutet, dass die LLMs Patienten und Ärzten möglicherweise Rätsel aufgeben könnten. In vielen Fällen fanden sie unvollständige Informationen, was Fragen aufwarf, wie diese Modelle in echten Gesundheitseinrichtungen genutzt werden könnten.

Die Bedeutung der Verknüpfung mit EHRs

Jeder von LLMs generierte Fakt muss mit echten Patientendaten aus elektronischen Gesundheitsakten (EHRs) verknüpft sein. Wenn diese Modelle Fakten produzieren, die nicht auf echte Patientinformationen zurückverfolgt werden können, ist das wie der Versuch, eine Pizza zu verkaufen, die nur ein Bild ist, ohne Teig oder Belag. Der Bezug zu realen Dokumenten ist wichtig, um sicherzustellen, dass die Informationen gültig und nützlich sind.

Die Vielfalt klinischer Dokumente

Klinische Dokumente unterscheiden sich nicht nur in der Art, sondern auch im Stil. Manche sind sehr strukturiert, wie Berichte von bildgebenden Studien, während andere flüssiger und erzählerischer sind, wie Verlaufsnotizen. Deswegen haben LLMs Schwierigkeiten, gleichmässig Fakten aus verschiedenen Dokumenttypen herauszuziehen, was eine Herausforderung für ihre Anwendung in der Praxis darstellt.

Die Rolle der menschlichen Überprüfung

In der Forschung haben Kliniker die Ausgaben der LLMs überprüft. Diese Überprüfung ist wichtig, denn während Maschinen viel Text generieren können, können sie nicht immer die Feinheiten der menschlichen Kommunikation, besonders in der Medizin, erkennen. Die Kliniker halfen dabei, herauszufinden, wo die Modelle gut waren und wo sie schwächelten.

Praktische Anwendungen und zukünftige Richtungen

So spannend LLMs auch sind, ihre aktuellen Einschränkungen in der klinischen Fakt-Zerlegung bedeuten, dass sie noch nicht bereit sind, die Zügel in der Gesundheitsdokumentation zu übernehmen. Aber sie haben Potenzial, Ärzten zu helfen, Infos schnell zusammenzufassen. Zukünftige Forschungen werden darauf abzielen, diese Modelle zu verbessern, damit sie komplexe klinische Notizen genau zerlegen können.

Fazit

Grosse Sprachmodelle machen Fortschritte beim Verständnis und der Verarbeitung klinischer Dokumentation, aber sie haben noch einen langen Weg vor sich. Wenn wir verbessern können, wie diese Modelle die Details in klinischen Notizen handhaben, könnten wir ein kraftvolles Werkzeug finden, das in der Patientenversorgung hilft, menschliche Fehler reduziert und letztlich zu besseren Gesundheitsresultaten führt. Bis dahin ist es wichtig, diese Technologien mit einer gesunden Portion Skepsis und einem Engagement für die Verbesserung ihrer Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu betrachten.

Gesundheitsversorgung ist ein ernstes Geschäft, aber das heisst nicht, dass wir nicht ein bisschen Spass mit der Idee haben können, dass Sprachmodelle helfen, Informationen in verdauliche Häppchen zu "schneiden". Hoffen wir, dass die nächste Runde von Modellen eine perfekt belegte Pizza serviert!

Originalquelle

Titel: Assessing the Limitations of Large Language Models in Clinical Fact Decomposition

Zusammenfassung: Verifying factual claims is critical for using large language models (LLMs) in healthcare. Recent work has proposed fact decomposition, which uses LLMs to rewrite source text into concise sentences conveying a single piece of information, as an approach for fine-grained fact verification. Clinical documentation poses unique challenges for fact decomposition due to dense terminology and diverse note types. To explore these challenges, we present FactEHR, a dataset consisting of full document fact decompositions for 2,168 clinical notes spanning four types from three hospital systems. Our evaluation, including review by clinicians, highlights significant variability in the quality of fact decomposition for four commonly used LLMs, with some LLMs generating 2.6x more facts per sentence than others. The results underscore the need for better LLM capabilities to support factual verification in clinical text. To facilitate future research in this direction, we plan to release our code at \url{https://github.com/som-shahlab/factehr}.

Autoren: Monica Munnangi, Akshay Swaminathan, Jason Alan Fries, Jenelle Jindal, Sanjana Narayanan, Ivan Lopez, Lucia Tu, Philip Chung, Jesutofunmi A. Omiye, Mehr Kashyap, Nigam Shah

Letzte Aktualisierung: 2024-12-16 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2412.12422

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.12422

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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