Modèles de base : un nouveau chemin dans la santé
Explorer le rôle des modèles de fondation dans l'amélioration des résultats en santé.
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Table des matières
- Le rôle des modèles de base dans la santé
- Approches centrées sur les données
- Importance des données de haute qualité
- Faire face aux défis des données dans la santé
- Types de données de santé
- L'importance de l'annotation des données
- Utiliser les modèles de base pour améliorer l'annotation des données
- Préoccupations concernant la vie privée des données
- Génération de Données synthétiques
- Évaluer les modèles de base dans le secteur de la santé
- Fusion de données multi-modales
- Les avantages d'utiliser des modèles de base
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Les modèles de base (FMs) sont un type d'intelligence artificielle (IA) qui montre du potentiel dans le secteur de la santé. Ces modèles peuvent traiter d'énormes quantités de données et en tirer des leçons, ce qui les rend précieux dans divers domaines comme le diagnostic de maladies et la planification de traitements. Cependant, l'utilisation des FMs dans la santé pose des défis, surtout en ce qui concerne la qualité et la quantité des données.
Le rôle des modèles de base dans la santé
Les modèles de base ont transformé plusieurs domaines de l'IA, y compris la façon dont on interprète les images et comprend le langage. Dans le secteur de la santé, ces modèles peuvent gérer différents types de données médicales, comme le texte des dossiers patients et les images des scanners. Ils peuvent aider en fournissant des informations sur la santé des patients et en améliorant les workflows dans le domaine de la santé.
Approches centrées sur les données
L'accent mis sur les données est crucial lors du développement de l'IA dans la santé. Des données de haute qualité sont nécessaires car elles impactent directement la performance de l'IA. L'un des principaux défis dans le secteur de la santé est d'obtenir suffisamment de données de qualité. Des problèmes comme la vie privée des patients, la disponibilité limitée des données et les complexités des informations médicales rendent cette tâche difficile.
Importance des données de haute qualité
Pour que les FMs soient efficaces dans le secteur de la santé, ils doivent avoir accès à des données de haute qualité. Cela inclut des données des dossiers cliniques, des images médicales et d'autres sources. Plus il y a de données de qualité disponibles, mieux le FM peut apprendre et fournir des informations précises. Collecter et traiter ces données de manière à respecter la vie privée et les normes éthiques est essentiel.
Faire face aux défis des données dans la santé
Le secteur de la santé fait face à plusieurs défis en cours liés aux données. Par exemple, les images médicales et les notes cliniques doivent être efficacement traitées et analysées. De plus, protéger les informations sensibles des patients tout en utilisant ces données est crucial. Les FMs peuvent aider à relever ces défis en offrant de nouvelles façons d'analyser et d'interpréter les données de santé provenant de diverses sources.
Types de données de santé
Les données de santé peuvent prendre plusieurs formes, y compris :
- Données d'imagerie : Cela inclut les radiographies, les IRM, les scanners et d'autres types d'imagerie utilisés pour évaluer les conditions de santé.
- Notes cliniques : Ce sont des dossiers écrits par les professionnels de santé qui incluent l'historique des patients, les diagnostics et les plans de traitement.
- Données de biosenseurs : Ces données proviennent d'appareils qui surveillent des indicateurs de santé en temps réel, comme le rythme cardiaque ou les niveaux de sucre dans le sang.
- Résultats de tests sanguins : Une analyse des échantillons de sang fournit des informations vitales sur la santé.
- Données génomiques : Les informations liées aux gènes d'une personne peuvent aider à comprendre les conditions héréditaires.
Chaque type de donnée nécessite différentes méthodes d'analyse et présente des défis uniques.
L'importance de l'annotation des données
L'annotation des données consiste à étiqueter des données afin que les modèles d'IA puissent en apprendre. Dans le secteur de la santé, cela pourrait signifier marquer des images avec des informations sur ce qu'elles montrent ou signaler des termes spécifiques dans les notes cliniques. Ce processus est laborieux mais nécessaire pour former efficacement les FMs. Il y a une pénurie de professionnels qualifiés pour réaliser cette annotation, ce qui complique l'utilisation des FMs dans le secteur de la santé.
Utiliser les modèles de base pour améliorer l'annotation des données
Les FMs peuvent aider à automatiser certaines parties du processus d'annotation des données. En tirant parti de l'IA, on peut accélérer l'étiquetage des données médicales, ce qui facilite la création de jeux de données utiles pour former les modèles. Par exemple, de grands modèles linguistiques peuvent aider à générer des réponses basées sur des données cliniques existantes, améliorant ainsi l'efficacité du processus d'annotation.
Préoccupations concernant la vie privée des données
Protéger la vie privée des patients est une priorité absolue dans le secteur de la santé. Avec l'utilisation des FMs, il y a une inquiétude que des informations sensibles puissent être divulguées ou mal utilisées. Par conséquent, il est essentiel d'utiliser des stratégies qui garantissent que les informations des patients restent confidentielles tout en permettant l'analyse et la génération d'insights.
Données synthétiques
Génération deUne façon de faire face aux préoccupations concernant la vie privée est la génération de données synthétiques. Cela implique de créer des données artificielles qui imitent les vraies données des patients sans contenir d'informations personnelles réelles. Les FMs peuvent être utilisés pour créer des ensembles de données synthétiques de haute qualité qui permettent aux chercheurs de travailler sans compromettre la vie privée des patients.
Évaluer les modèles de base dans le secteur de la santé
Pour être efficaces, les FMs doivent subir une évaluation rigoureuse pour s'assurer qu'ils fonctionnent bien dans des environnements de santé réels. Cela implique de créer des benchmarks qui testent les modèles sur diverses tâches, comme le diagnostic de conditions à partir d'images ou la fourniture d'informations précises à partir de notes cliniques.
Fusion de données multi-modales
Combiner des données provenant de diverses sources est connu sous le nom de fusion de données multi-modales. Cette approche peut fournir une vue plus complète de la santé d'un patient. Par exemple, intégrer des données d'imagerie avec des informations génomiques peut aider les professionnels de la santé à prendre de meilleures décisions concernant le diagnostic et le traitement.
Les avantages d'utiliser des modèles de base
Les modèles de base offrent plusieurs avantages dans le secteur de la santé, notamment :
- Meilleure prise de décision : En traitant de grandes quantités de données variées, les FMs peuvent fournir des insights qui aident les professionnels de santé à prendre de meilleures décisions cliniques.
- Efficacité améliorée : L'automatisation des tâches comme l'annotation des données ou l'analyse d'images peut faire gagner du temps et des ressources dans les environnements de santé.
- Meilleurs résultats pour les patients : Des analyses et des insights plus précis peuvent conduire à de meilleurs résultats pour les patients et à des plans de traitement plus efficaces.
Conclusion
Les modèles de base ont un potentiel significatif pour transformer le secteur de la santé. En relevant les défis de qualité des données, en améliorant l'annotation des données et en garantissant la vie privée des patients, ces modèles peuvent fournir des insights précieux qui améliorent les soins aux patients. À mesure que la recherche progresse, l'accent mis sur la construction de FMs fiables et dignes de confiance dans le secteur de la santé sera crucial pour libérer tout leur potentiel et s'assurer qu'ils bénéficient aux patients et aux professionnels de santé.
Titre: Data-Centric Foundation Models in Computational Healthcare: A Survey
Résumé: The advent of foundation models (FMs) as an emerging suite of AI techniques has struck a wave of opportunities in computational healthcare. The interactive nature of these models, guided by pre-training data and human instructions, has ignited a data-centric AI paradigm that emphasizes better data characterization, quality, and scale. In healthcare AI, obtaining and processing high-quality clinical data records has been a longstanding challenge, ranging from data quantity, annotation, patient privacy, and ethics. In this survey, we investigate a wide range of data-centric approaches in the FM era (from model pre-training to inference) towards improving the healthcare workflow. We discuss key perspectives in AI security, assessment, and alignment with human values. Finally, we offer a promising outlook of FM-based analytics to enhance the performance of patient outcome and clinical workflow in the evolving landscape of healthcare and medicine. We provide an up-to-date list of healthcare-related foundation models and datasets at https://github.com/Yunkun-Zhang/Data-Centric-FM-Healthcare .
Auteurs: Yunkun Zhang, Jin Gao, Zheling Tan, Lingfeng Zhou, Kexin Ding, Mu Zhou, Shaoting Zhang, Dequan Wang
Dernière mise à jour: 2024-10-07 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2401.02458
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.02458
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.
Liens de référence
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- https://github.com/EmilyAlsentzer/clinicalBERT
- https://github.com/ncbi-nlp/BLUE_Benchmark
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- https://github.com/naver/biobert-pretrained
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- https://microsoft.github.io/BLURB/models.html
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- https://github.com/mahmoodlab/HIPT
- https://www.cancer.gov/ccg/research/genome-sequencing/tcga
- https://github.com/Xiyue-Wang/TransPath
- https://www.wisepaip.org/paip/
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- https://github.com/google-research/medical-ai-research-foundations
- https://github.com/sarahESL/PubMedCLIP
- https://github.com/rajpurkarlab/CheXzero
- https://github.com/RyanWangZf/MedCLIP
- https://huggingface.co/microsoft/BiomedCLIP-PubMedBERT_256-vit_base_patch16_224
- https://github.com/WeixiongLin/PMC-CLIP
- https://github.com/mahmoodlab/MI-Zero
- https://huggingface.co/spaces/vinid/webplip
- https://github.com/wisdomikezogwo/quilt1m
- https://github.com/xiaoman-zhang/KAD
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- https://sites.research.google/med-palm
- https://github.com/Kent0n-Li/ChatDoctor
- https://github.com/chaoyi-wu/PMC-LLaMA
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- https://huggingface.co/spaces/get-foundation/getdemo
- https://github.com/deepmind/alphamissense
- https://clinicaltrials.gov/
- https://www.isic-archive.com/
- https://github.com/Yunkun-Zhang/Data-Centric-FM-Healthcare