Las limitaciones de los modelos de lenguaje en la atención médica
Este estudio examina cómo el autodiagnóstico de los pacientes afecta la precisión de los modelos de lenguaje en medicina.
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Tabla de contenidos
Los modelos de lenguaje están ganando importancia en la atención médica, ayudando a doctores, investigadores y pacientes a comunicarse mejor. Estos modelos pueden proporcionar información valiosa. Sin embargo, tienen algunas limitaciones, sobre todo cuando se trata de entender el panorama completo de la salud de un paciente y las complejidades de sus síntomas.
Autodiagnóstico del Paciente
Un problema importante en la atención médica es el autodiagnóstico de los pacientes. Esto ocurre cuando los pacientes intentan averiguar qué les pasa sin la ayuda de un doctor. A menudo buscan información en línea o hablan con amigos y familiares. Aunque a veces los pacientes pueden acertar, generalmente no tienen la formación médica necesaria para hacer diagnósticos precisos.
Cuando los pacientes se autodiagnostican, pueden enfocarse en enfermedades raras, malinterpretar sus síntomas o sugerir tratamientos inadecuados. Esto puede generar problemas para los doctores que necesitan filtrar las percepciones del paciente para tomar la decisión correcta. A veces, los pacientes desvían sin querer a los doctores en la dirección equivocada. Este problema se agrava por un inconveniente común en la medicina llamado sesgo de confirmación, donde los doctores pueden favorecer inconscientemente la información que respalda el autodiagnóstico del paciente.
La Necesidad de Entender las Limitaciones de los Modelos
Dado que más del 40% de las personas en el mundo no tienen buen acceso a la atención médica, los modelos de lenguaje tienen un gran potencial para mejorar los resultados de salud. Sin embargo, hay muchas incertidumbres acerca de estos modelos. Necesitamos saber dónde pueden fallar, y observar dónde luchan los doctores humanos puede ayudarnos a averiguarlo. Por eso es importante estudiar cómo los autodiagnósticos de los pacientes afectan a los modelos de lenguaje.
Cómo Funcionan los Modelos de Lenguaje
Los modelos de lenguaje funcionan haciendo predicciones basadas en la entrada que reciben. Por ejemplo, si se le da a un modelo una descripción del paciente y sus síntomas, intenta encontrar la mejor respuesta entre varias opciones. Estos modelos, como GPT y Llama, han sido entrenados con grandes cantidades de información y pueden generar respuestas que parecen conocedoras.
En nuestra estudio, nos enfocamos en cuatro modelos de lenguaje populares: GPT-4, GPT-3.5, Llama 2 70B-chat y PaLM. Cada uno de estos modelos tiene fortalezas y debilidades basadas en cómo fueron creados y entrenados. GPT-4 y GPT-3.5 parecen tener una mejor comprensión de temas médicos que los otros dos.
Evaluando la Capacidad de Diagnóstico Médico
Probamos estos modelos usando Preguntas Médicas similares a las que se encuentran en los exámenes de la junta médica de EE. UU. Cada pregunta incluía una descripción del paciente y una lista de posibles diagnósticos. Luego agregamos un giro introduciendo sugerencias autodiagnósticas de los pacientes. Esto podría llevar a los modelos a cometer errores porque podrían aceptar la información sesgada del paciente.
Cuando comparamos cómo se desempeñaron los modelos con y sin las sugerencias de autodiagnóstico, descubrimos que la mayoría de los modelos tuvieron dificultades significativas cuando los pacientes proporcionaron información incorrecta. Por ejemplo, la Precisión de GPT-3.5 cayó del 53% al 37%, PaLM bajó del 45% al 26%, y la precisión de Llama declinó del 36% al 26%. Por otro lado, GPT-4 mostró solo una ligera disminución del 75% al 73%.
Implicaciones para Modelos de Lenguaje en Medicina
A pesar de que algunos modelos están diseñados para evitar dar información médica arriesgada, aún proporcionaron respuestas sin sugerir que el paciente debería consultar a un profesional de salud. Este es un problema para modelos basados en chat, ya que deberían guiar a los pacientes a buscar ayuda de doctores en lugar de potencialmente difundir desinformación.
Investigaciones Relacionadas
Hay un interés creciente en el uso de modelos de lenguaje en medicina. Algunos estudios han mostrado que estos modelos pueden desempeñarse casi tan bien como los humanos en responder preguntas médicas. Por ejemplo, un modelo llamado MedPalm-2 ha mostrado tasas de precisión impresionantes. Sin embargo, hay preocupaciones sobre cuán confiables son estos modelos, especialmente cuando se trata de dar consejos médicos y evitar Sesgos.
Los investigadores están pidiendo más estudios para abordar problemas potenciales con los modelos de lenguaje médico. Es crucial entender cualquier sesgo de razonamiento que estos modelos puedan tener antes de integrarlos en el uso clínico. Esto ayuda a garantizar que estos modelos puedan ayudar a los doctores sin introducir errores.
Conclusión
Nuestro trabajo resalta la vulnerabilidad de los modelos de lenguaje al autodiagnóstico de los pacientes. Comparámos cuatro modelos populares en su capacidad para diagnosticar según los síntomas del paciente y examinamos qué sucedió cuando los pacientes proporcionaron información autodiagnóstica sesgada. Los resultados mostraron que la mayoría de estos modelos lucharon al enfrentarse a entradas incorrectas de los pacientes, lo que puede ser problemático.
Sin embargo, un modelo, GPT-4, fue más resistente a estos mensajes engañosos. La investigación futura debería centrarse en entrenar modelos para reconocer errores comunes en el diagnóstico clínico causados por el autodiagnóstico. Entender por qué algunos modelos funcionan mejor que otros también puede proporcionar información valiosa para mejorar la precisión.
Esta investigación tiene como objetivo iluminar los desafíos que enfrentan los modelos de lenguaje en entornos clínicos y contribuir a construir un futuro mejor para la atención médica accesible. A medida que estos modelos evolucionan, es esencial desarrollar sus capacidades de manera responsable y garantizar que sean seguros y efectivos para su uso por parte de los pacientes.
Título: Language models are susceptible to incorrect patient self-diagnosis in medical applications
Resumen: Large language models (LLMs) are becoming increasingly relevant as a potential tool for healthcare, aiding communication between clinicians, researchers, and patients. However, traditional evaluations of LLMs on medical exam questions do not reflect the complexity of real patient-doctor interactions. An example of this complexity is the introduction of patient self-diagnosis, where a patient attempts to diagnose their own medical conditions from various sources. While the patient sometimes arrives at an accurate conclusion, they more often are led toward misdiagnosis due to the patient's over-emphasis on bias validating information. In this work we present a variety of LLMs with multiple-choice questions from United States medical board exams which are modified to include self-diagnostic reports from patients. Our findings highlight that when a patient proposes incorrect bias-validating information, the diagnostic accuracy of LLMs drop dramatically, revealing a high susceptibility to errors in self-diagnosis.
Autores: Rojin Ziaei, Samuel Schmidgall
Última actualización: 2023-09-17 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2309.09362
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.09362
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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