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Herramientas de IA para Informes Médicos Precisos

Nueva herramienta de IA mejora la precisión de los informes médicos usando verificación de imágenes.

― 6 minilectura


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Los avances recientes en inteligencia artificial (IA) han hecho posible que las máquinas generen informes a partir de imágenes médicas como radiografías. Esto puede ayudar a los doctores a trabajar más rápido y ahorrar dinero. Sin embargo, estos sistemas de IA a menudo cometen errores, produciendo información falsa en los informes. Para resolver este problema, los investigadores están desarrollando formas de verificar la precisión de estos informes generados por IA usando las imágenes en las que se basan.

La Necesidad de Verificación

La IA puede generar informes que parecen convincentes, pero también pueden incluir errores, conocidos como "alucinaciones." Estos fallos pueden causar problemas serios en entornos médicos, ya que pueden engañar a los profesionales de la salud. Los métodos actuales para verificar hechos a menudo dependen de patrones de palabras en el texto o fuentes de información externas. Sin embargo, en el caso de los informes de radiología, tenemos una ventaja; las imágenes mismas pueden servir como una fuente confiable para la verificación. El reto es encontrar una manera efectiva de usar estas imágenes para identificar errores en el texto generado por la IA.

Nuevo Enfoque para la Verificación

Un nuevo enfoque implica crear una herramienta que pueda analizar imágenes junto con las frases en los informes. Esta herramienta, llamada examinador de verificación de hechos, ayudará a determinar qué frases son precisas y cuáles no. Para construir esta herramienta, los investigadores primero crearon un conjunto de datos de informes falsos. Tomaron informes reales y los alteraron cambiando los Hallazgos descritos en el texto. Así, pudieron entrenar al examinador para distinguir entre frases reales y falsas.

Cómo Funciona la Herramienta de Verificación

El examinador de verificación de hechos aprende a conectar imágenes con frases que describen los hallazgos de manera precisa o imprecisa. Para entrenar, cada imagen se empareja con frases de su informe asociado. Las frases reales reciben una etiqueta de "real," mientras que las alteradas son etiquetadas como "falsas." Al comparar las imágenes codificadas y el texto, el examinador puede clasificar las frases como reales o falsas.

Cuando se trata de verificar un informe, el examinador extrae frases y las empareja con la imagen correspondiente. Codifica tanto la imagen como la frase, y luego utiliza el clasificador entrenado para evaluar si la frase es real o falsa. Si se considera que una frase es falsa, se elimina del informe, resultando en una versión revisada que probablemente sea más precisa.

Creando el Conjunto de Datos

Para crear un conjunto de datos robusto para entrenar al examinador, los investigadores sintetizaron una colección de informes reales y falsos. Comenzaron con informes auténticos e introdujeron errores agregando hallazgos incorrectos, intercambiando hallazgos o invirtiendo el significado de las frases. Por ejemplo, si el informe original decía: "Hay una fractura," una versión alterada podría decir: "No hay fractura."

Los investigadores se centraron en radiografías de tórax como un estudio de caso, ya que hay muchas herramientas disponibles para detectar hallazgos en este tipo de imágenes. Usaron herramientas de procesamiento de lenguaje natural (NLP) para desglosar los informes en frases e identificar los hallazgos específicos mencionados en cada frase. Esto creó una base donde las frases precisas y manipuladas podían ser claramente categorizadas.

La Importancia de la Detección de Hallazgos

Detectar hallazgos en el texto es esencial para el proceso de verificación. Los investigadores usaron herramientas específicas para ayudar a identificar hallazgos positivos y negativos en las frases. Al establecer un catálogo de estos hallazgos, aseguraron que los informes falsos generados contuvieran frases con errores claramente definidos. Esto ayudaría al examinador a entender qué buscar al verificar la precisión de los informes generados por IA.

Entrenando al Examinador

Entrenar al examinador de verificación de hechos involucró usar el conjunto de datos de informes reales y falsos. Al codificar las imágenes y las frases juntas, los investigadores construyeron un vector de características que cada clasificador podría usar para hacer predicciones. Probaron varios clasificadores y encontraron que un método lineal simple era suficiente para distinguir entre frases reales y falsas.

El examinador fue luego evaluado en base a su precisión y capacidad para clasificar las frases correctamente. Mostró resultados prometedores, alcanzando una alta tasa de precisión, lo que indica que puede identificar efectivamente frases incorrectas o irrelevantes en los informes.

Evaluando la Herramienta

La efectividad del examinador de verificación de hechos se probó usando dos conjuntos de datos. Uno era sintético, donde los investigadores controlaron los tipos de errores presentes en los informes. El segundo era una colección de informes generados por algoritmos existentes de generación automática de informes. Al usar el examinador en estos conjuntos de datos, el equipo midió cuánto mejoró la calidad de los informes después de aplicar las correcciones del examinador.

Los resultados mostraron que, aunque las mejoras en la calidad fueron modestas para los Informes Sintéticos, una gran mayoría de las correcciones llevaron a resultados mejorados. El examinador fue más efectivo cuando se aplicó a informes creados a partir de sistemas automatizados sofisticados, lo que indica que podría aumentar la confiabilidad de tales herramientas en entornos médicos.

Direcciones Futuras

Esta investigación abre la puerta a más desarrollos en informes médicos generados por IA. El examinador de verificación de hechos proporciona una herramienta valiosa para mejorar la calidad y la confiabilidad de estos informes. De aquí en adelante, el objetivo es refinar la herramienta para cubrir un rango más amplio de errores y evaluarla en una escala más grande en diferentes tipos de informes automatizados.

Conclusión

En resumen, a medida que la IA sigue avanzando, es crucial abordar la calidad de los informes médicos generados por IA. Usar imágenes como fuente de verificación ayuda a crear un medio más confiable para revisar la precisión del contenido de estos informes. Con la investigación y el refinamiento continuos, el examinador de verificación de hechos tiene el potencial de mejorar significativamente la aplicación de IA en los flujos de trabajo clínicos, asegurando que los profesionales de la salud puedan confiar en información precisa al tomar decisiones críticas.

Fuente original

Título: Fact-Checking of AI-Generated Reports

Resumen: With advances in generative artificial intelligence (AI), it is now possible to produce realistic-looking automated reports for preliminary reads of radiology images. This can expedite clinical workflows, improve accuracy and reduce overall costs. However, it is also well-known that such models often hallucinate, leading to false findings in the generated reports. In this paper, we propose a new method of fact-checking of AI-generated reports using their associated images. Specifically, the developed examiner differentiates real and fake sentences in reports by learning the association between an image and sentences describing real or potentially fake findings. To train such an examiner, we first created a new dataset of fake reports by perturbing the findings in the original ground truth radiology reports associated with images. Text encodings of real and fake sentences drawn from these reports are then paired with image encodings to learn the mapping to real/fake labels. The utility of such an examiner is demonstrated for verifying automatically generated reports by detecting and removing fake sentences. Future generative AI approaches can use the resulting tool to validate their reports leading to a more responsible use of AI in expediting clinical workflows.

Autores: Razi Mahmood, Ge Wang, Mannudeep Kalra, Pingkun Yan

Última actualización: 2023-07-27 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2307.14634

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.14634

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

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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