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Migliorare il triage della salute mentale con la tecnologia AI

L'IA può migliorare l'efficienza dei rinvii per la salute mentale nel Regno Unito.

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I servizi di Salute Mentale nel Regno Unito, soprattutto tramite il Servizio Sanitario Nazionale (NHS), affrontano sfide significative, una delle quali sono i lunghi tempi di attesa per i pazienti che necessitano di cure specializzate. Poiché l'NHS riceve tra 370.000 e 470.000 nuove richieste di assistenza mentale secondaria ogni mese, elaborare queste richieste in modo efficiente è fondamentale. Molte delle informazioni sui pazienti raccolte sono in formato testo non strutturato, rendendo difficile analizzarle rapidamente e usarle per prendere decisioni.

I recenti sviluppi tecnologici, in particolare i modelli di linguaggio di grandi dimensioni (LLM), mostrano promesse nell'assistere i professionisti della salute nella revisione dei cartelli clinici. Questi modelli possono analizzare grandi quantità di dati testuali in modo efficiente, il che potrebbe aiutare a decidere quale team dovrebbe valutare un paziente. In questo modo, l'obiettivo è ridurre i tempi di attesa e migliorare la qualità delle cure.

Stato attuale dei rinvii per salute mentale nel Regno Unito

Nel Regno Unito, il processo per l'assistenza sanitaria mentale in genere inizia con un medico di base (GP), che valuta il paziente e decide se deve essere inviato a un team specializzato. La maggior parte dei rinvii coinvolge i team di salute mentale comunitaria (CMHT), che si occupano di una vasta gamma di problemi di salute mentale. Quando un GP invia un rinvio, di solito include una descrizione dei sintomi e della situazione del paziente.

Una volta effettuato il rinvio, i CMHT devono decidere se accettare il paziente per una valutazione più approfondita, rifiutare il rinvio o reindirizzare il paziente a un team più adatto. Questo processo a volte può portare a confusione, poiché i pazienti possono essere rinviati più volte o rimandati a diversi team, aumentando i ritardi nella ricezione delle cure.

Il ruolo della tecnologia nel migliorare il Triage

Implementare la tecnologia AI in questo processo di triage potrebbe migliorare significativamente l'efficienza. Utilizzando i LLM per analizzare il testo non strutturato all'interno delle cartelle cliniche elettroniche (EHR), il sistema può assistere i clinici nell'identificare rapidamente le informazioni pertinenti. Invece di setacciare manualmente enormi quantità di testo, un sistema alimentato da AI può evidenziare i punti chiave che contano per le decisioni di triage.

L'obiettivo principale è supportare i clinici nel prendere decisioni informate su quale team di salute mentale è più adatto per un paziente specifico in base alla sua storia e alla situazione attuale. L'LLM non mira a sostituire il clinico, ma piuttosto a potenziare il suo processo decisionale fornendo approfondimenti più dettagliati sui dati del paziente.

Comprendere le cartelle cliniche elettroniche (EHR)

Le EHR sono registri digitali che contengono la storia medica di un paziente, comprese note da parte dei professionisti della salute, piani di trattamento, farmaci e altro ancora. Nella salute mentale specificamente, molte di queste informazioni sono annotate in formato testo libero, che è ricco di contesto ma difficile da analizzare.

Poiché i clinici scrivono report nei loro stili unici, le EHR possono spesso contenere rumore e ridondanza. Questo rende difficile per un modello estrarre informazioni utili. La speranza è che con una buona formazione, i LLM possano imparare a navigare efficacemente in questi dati densi e complessi.

Sfide con i dati EHR attuali

Dati non strutturati

Un ostacolo significativo nell'utilizzo dei LLM per il triage dei rinvii per salute mentale è la natura dei dati non strutturati. Ogni nota clinica può variare notevolmente in lunghezza e contenuto. Alcune possono essere brevi mentre altre possono estendersi su pagine. Questa variazione può complicare l'uso dei LLM, che spesso funzionano meglio con dati strutturati.

Linguaggio clinico

Diverse specialità mediche utilizzano termini e gergo specifici, rendendo difficile per un LLM generale fornire approfondimenti accurati. Ad esempio, il linguaggio usato nelle valutazioni psichiatriche può essere piuttosto diverso rispetto a quello visto in altri campi medici. Questo significa che mentre i LLM addestrati su ampi set di dati potrebbero essere bravi in compiti linguistici generali, potrebbero non essere altrettanto efficaci in contesti clinici specializzati.

Ridondanza nella documentazione

Le EHR possono contenere informazioni ridondanti, con molte note che ripetono gli stessi dettagli in documenti diversi. Questo non solo aumenta la quantità di dati da elaborare, ma può anche diluire i segnali importanti che aiutano a prendere decisioni di triage. I modelli devono essere progettati per concentrarsi sulle informazioni rilevanti mentre ignorano ciò che è meno importante.

Come i LLM possono assistere nel processo di triage

Utilizzare i LLM può trasformare la procedura di triage automatizzando l'estrazione di informazioni essenziali dalle note cliniche. Questo può aiutare a categorizzare i pazienti nei team più appropriati in base alle loro esigenze.

Elaborazione end-to-end dei dati EHR

Utilizzando i LLM per questo scopo, i fornitori di assistenza sanitaria possono implementare un sistema end-to-end in cui i dati grezzi dei pazienti vengono assorbiti, elaborati e analizzati in un colpo solo. Questo significa che dal momento in cui viene effettuato un rinvio, il modello può assistere nel determinare i prossimi passi interpretando le note cliniche e la storia preesistente del paziente.

Sequenze di lunghezza variabile

Una delle principali preoccupazioni nell'utilizzare i LLM è gestire le lunghezze variabili degli input. Alcuni pazienti possono avere storie estese con numerose note, mentre altri possono averne solo poche. I modelli devono essere abbastanza flessibili da gestire queste differenze.

Un approccio promettente è suddividere lunghe sequenze in segmenti gestibili. Questo metodo consente al LLM di elaborare ciascuna parte in modo efficiente mantenendo il contesto della storia complessiva del paziente.

Efficienza e gestione delle risorse

Gli ambienti sanitari spesso hanno vincoli riguardo alle risorse computazionali. Pertanto, è importante che qualsiasi sistema alimentato da AI funzioni in modo efficiente. Utilizzare tecniche come l'Adattamento a Basso Rango può aiutare a ridurre il numero di parametri da addestrare, rendendo il modello più leggero e veloce senza sacrificare l'accuratezza.

Applicazioni pratiche e test dei LLM

Set di dati e addestramento del modello

Questo approccio è stato testato utilizzando dati della Oxford Health NHS Foundation Trust, che ha un numero elevato di EHR che si estendono su diversi anni. L'obiettivo era analizzare i dati in modo da identificare quale team di salute mentale si adattasse meglio a un paziente in base alle sue note.

Sono state provate diverse tecniche di modello per vedere quale fornisse i migliori risultati nella previsione del team più adatto. Questo include l'apprendimento dai resoconti scritti di pazienti precedenti e dalle loro risposte alle cure.

Risultati dell'implementazione

I risultati hanno mostrato che l'impiego di un LLM potrebbe migliorare il processo di triage. Modelli che includevano la capacità di gestire sequenze di testo più lunghe tendevano a performare meglio nel fare raccomandazioni precise. Il metodo di segmentazione e batch, in particolare, ha permesso una gestione efficace delle lunghezze variabili dei documenti mantenendo forti prestazioni di classificazione.

Considerazioni etiche sull'uso dell'AI nella salute

Anche se i LLM offrono grandi promesse, le considerazioni etiche sono fondamentali. È importante garantire che la privacy dei dati dei pazienti venga mantenuta. Inoltre, questi modelli non dovrebbero introdurre involontariamente pregiudizi nelle decisioni cliniche. È necessario prestare attenzione affinché le raccomandazioni dell'AI siano in linea con le migliori pratiche cliniche e che i clinici rimangano potenziati nel processo decisionale.

La trasparenza è fondamentale, il che significa che i clinici dovrebbero essere in grado di comprendere e fidarsi delle raccomandazioni dell'AI. Fornire un insight su come il modello arriva alle sue conclusioni è essenziale per mantenere questa fiducia.

Direzioni future e miglioramenti

Il percorso per integrare completamente i LLM nel triage della salute mentale è in corso. Lavori futuri esploreranno ulteriormente l'ottimizzazione di questi modelli, in particolare rendendoli più interpretabili per i clinici. C'è anche bisogno di valutare come questi sistemi possano essere adattati in diversi ambienti sanitari e all'interno di popolazioni di pazienti diversificate.

Col tempo, queste tecnologie potrebbero portare a cure di salute mentale più personalizzate, consentendo ai professionisti di rispondere in modo più efficace ed efficiente alle esigenze dei pazienti, riducendo i tempi di attesa e migliorando la qualità complessiva delle cure.

Conclusione

L'integrazione dei LLM nel processo di rinvio e triage della salute mentale offre promettenti opportunità per migliorare l'efficienza e i risultati dei pazienti. Massimizzando il potenziale dell'AI per analizzare e interpretare le EHR, il sistema sanitario può fare significativi progressi verso una migliore gestione delle cure per la salute mentale. Anche se rimangono delle sfide, la ricerca e lo sviluppo continuo in quest'area possono portare a soluzioni innovative che possono realmente trasformare il modo in cui vengono erogati i servizi di salute mentale.

Fonte originale

Titolo: Bespoke Large Language Models for Digital Triage Assistance in Mental Health Care

Estratto: Contemporary large language models (LLMs) may have utility for processing unstructured, narrative free-text clinical data contained in electronic health records (EHRs) -- a particularly important use-case for mental health where a majority of routinely-collected patient data lacks structured, machine-readable content. A significant problem for the the United Kingdom's National Health Service (NHS) are the long waiting lists for specialist mental healthcare. According to NHS data, in each month of 2023, there were between 370,000 and 470,000 individual new referrals into secondary mental healthcare services. Referrals must be triaged by clinicians, using clinical information contained in the patient's EHR to arrive at a decision about the most appropriate mental healthcare team to assess and potentially treat these patients. The ability to efficiently recommend a relevant team by ingesting potentially voluminous clinical notes could help services both reduce referral waiting times and with the right technology, improve the evidence available to justify triage decisions. We present and evaluate three different approaches for LLM-based, end-to-end ingestion of variable-length clinical EHR data to assist clinicians when triaging referrals. Our model is able to deliver triage recommendations consistent with existing clinical practices and it's architecture was implemented on a single GPU, making it practical for implementation in resource-limited NHS environments where private implementations of LLM technology will be necessary to ensure confidential clinical data is appropriately controlled and governed.

Autori: Niall Taylor, Andrey Kormilitzin, Isabelle Lorge, Alejo Nevado-Holgado, Dan W Joyce

Ultimo aggiornamento: 2024-03-28 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2403.19790

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.19790

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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