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# Ciências da saúde# Psichiatria e psicologia clinica

Usando IA na Psiquiatria pra Prevenção do Suicídio

Modelos de IA mostram potencial em identificar riscos de suicídio em anotações psiquiátricas.

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Índice

A inteligência artificial (IA) e o aprendizado de máquina estão sendo usados pra ajudar com distúrbios psiquiátricos, mas os resultados têm sido mistos. Uma razão pra isso é a complexidade dos dados envolvidos. Na psiquiatria, muita informação importante tá em texto livre, que se refere a anotações clínicas não estruturadas feitas por profissionais de saúde. Essa informação é crucial pra entender a saúde mental de um paciente, mas pode ser difícil de analisar de forma eficaz. Como resultado, insights valiosos podem ser perdidos na prática clínica e na pesquisa.

O Papel da Tecnologia

Avanços recentes na tecnologia mostraram que é possível gerenciar dados médicos não estruturados de forma mais eficiente. Um dos desenvolvimentos legais nessa área é o uso de grandes modelos de linguagem (LLMs). Diferente dos métodos mais antigos de processamento de texto, que geralmente exigiam dividir o texto em partes menores e muito trabalho manual, os LLMs são feitos pra entender e criar texto por conta própria. Eles aprendem com uma quantidade enorme de dados textuais, permitindo que reconheçam padrões e relações dentro da linguagem.

Abordando o Suicídio na Psiquiatria

O suicídio é uma grande preocupação no cuidado psiquiátrico e muitas vezes resulta de dificuldades de saúde mental. Na verdade, o suicídio representa quase metade de todas as admissões psiquiátricas de emergência. Com o apoio certo, muitos suicídios podem ser evitados. Pesquisas mostram que esforços consistentes podem reduzir significativamente o número de suicídios em pacientes internos. Isso levou à ideia de que ferramentas automatizadas poderiam identificar pacientes em risco de suicídio analisando registros clínicos que ainda não foram totalmente utilizados.

Metodologia da Pesquisa

Pra explorar isso, foi realizado um estudo usando 100 anotações de admissões selecionadas aleatoriamente de pacientes tratados em uma ala psiquiátrica aguda durante um ano. O grupo incluía homens e mulheres com idade média de 50 anos. Os diagnósticos mais comuns entre esses pacientes incluíam transtorno depressivo maior, transtornos psicóticos e demência, entre outros.

Pra analisar essas anotações, foi usado um grande modelo de linguagem chamado Llama-2. Esse modelo foi instalado em um computador do hospital local pra garantir que os dados dos pacientes permanecessem privados. O status de suicidabilidade foi identificado nas anotações usando três versões diferentes do modelo Llama-2, incluindo duas que foram ajustadas pro idioma alemão. Os resultados desses modelos foram comparados com um consenso alcançado por um psiquiatra treinado e um residente.

Engenharia de Prompt

O desempenho dos LLMs pode ser melhorado através de uma técnica chamada engenharia de prompt, que envolve projetar cuidadosamente as perguntas feitas ao modelo. O estudo usou várias estratégias de prompting, começando com perguntas simples sobre suicidabilidade e adicionando exemplos gradualmente pra clareza. Depois de refinar os prompts, também foi tentado um método de cadeia de pensamento, onde o modelo processava suas próprias saídas.

Pra garantir que os achados fossem confiáveis, foi aplicada uma técnica estatística conhecida como bootstrapping, que envolveu reamostrar os dados várias vezes pra gerar uma estimativa mais precisa.

Considerações Éticas

O estudo foi realizado seguindo diretrizes éticas pra proteger a privacidade dos pacientes. A aprovação foi concedida por um comitê de ética, garantindo que a pesquisa fosse feita de forma responsável e ética.

Resultados

O Llama-2 conseguiu extrair informações sobre suicidabilidade de relatórios psiquiátricos com precisão. Os melhores resultados vieram de um dos modelos em alemão, que identificou a suicidabilidade corretamente em 87,5% dos casos. Esse modelo também demonstrou boa sensibilidade e especificidade, indicando que foi eficaz tanto em identificar corretamente quem estava em risco quanto em evitar falsos positivos.

Análise de Desempenho

Diferentes estratégias de prompting foram testadas pra descobrir qual era a mais eficaz. Os prompts simples produziram a maior sensibilidade em um dos modelos alemães, enquanto outros modelos mostraram estabilidade no desempenho, independentemente do número de exemplos fornecidos. A adição de mais exemplos levou a melhorias de desempenho pra alguns modelos, enquanto outros permaneceram estáveis.

Porém, a abordagem de cadeia de pensamento não melhorou os resultados pra todos os modelos e, em alguns casos, levou a uma queda no desempenho. Isso sugere que prompts mais simples podem ser mais benéficos pra certas tarefas.

Implicações pra Prática Clínica

Os achados desse estudo mostram que grandes modelos de linguagem podem ser ferramentas poderosas pra identificar riscos de suicidabilidade a partir de anotações psiquiátricas. O desempenho deles em sensibilidade e especificidade indica que esses modelos têm potencial pra melhorar as avaliações de saúde mental. Isso é especialmente importante em ambientes clínicos onde identificar pacientes de alto risco é crucial.

Direções Futuras

Enquanto o estudo foca em identificar suicidabilidade como um resultado binário, pesquisas futuras devem olhar pra avaliações mais nuançadas, diferenciando entre níveis variados de risco. Estudos adicionais precisarão incluir etiquetagem mais extensa dos casos pra melhorar a precisão dos modelos. Também é importante examinar o desempenho dos LLMs em amostras de validação externa maiores pra confirmar sua eficácia.

Abordar desafios como viés e considerações éticas é vital à medida que essas tecnologias se tornam mais integradas ao sistema de saúde. Os desenvolvedores devem considerar diretrizes para o uso seguro e equitativo da IA em contextos médicos.

Conclusão

Essa pesquisa destaca o potencial de usar ferramentas automatizadas pra analisar anotações psiquiátricas em busca de indicadores de suicidabilidade. Com os avanços contínuos na tecnologia, especialmente em grandes modelos de linguagem, há esperança de desenvolver sistemas de alerta precoce eficazes para emergências psiquiátricas. Esses sistemas poderiam promover melhores resultados para os pacientes, melhorar a qualidade do cuidado e aumentar as capacidades de pesquisa em saúde mental.

Os resultados encorajam uma exploração adicional sobre como a IA pode ser aplicada em ambientes clínicos, enfatizando a importância de equilibrar inovação com práticas éticas. Ao continuar refinando esses modelos e estratégias, podemos esperar fazer progressos na identificação e prevenção do suicídio dentro do cuidado psiquiátrico.

Fonte original

Título: Detection of Suicidality Through Privacy-Preserving Large Language Models

Resumo: ImportanceAttempts to use Artificial Intelligence (AI) in psychiatric disorders show moderate success, high-lighting the potential of incorporating information from clinical assessments to improve the models. The study focuses on using Large Language Models (LLMs) to manage unstructured medical text, particularly for suicide risk detection in psychiatric care. ObjectiveThe study aims to extract information about suicidality status from the admission notes of electronic health records (EHR) using privacy-sensitive, locally hosted LLMs, specifically evaluating the efficacy of Llama-2 models. Main Outcomes and MeasuresThe study compares the performance of several variants of the open source LLM Llama-2 in extracting suicidality status from psychiatric reports against a ground truth defined by human experts, assessing accuracy, sensitivity, specificity, and F1 score across different prompting strategies. ResultsA German fine-tuned Llama-2 model showed the highest accuracy (87.5%), sensitivity (83%) and specificity (91.8%) in identifying suicidality, with significant improvements in sensitivity and specificity across various prompt designs. Conclusions and RelevanceThe study demonstrates the capability of LLMs, particularly Llama-2, in accurately extracting the information on suicidality from psychiatric records while preserving data-privacy. This suggests their application in surveillance systems for psychiatric emergencies and improving the clinical management of suicidality by improving systematic quality control and research. Key PointsO_ST_ABSQuestionC_ST_ABSCan large language models (LLMs) accurately extract information on suicidality from electronic health records (EHR)? FindingsIn this analysis of 100 psychiatric admission notes using Llama-2 models, the German fine-tuned model (Emgerman) demonstrated the highest accuracy (87.5%), sensitivity (83%) and specificity (91.8%) in identifying suicidality, indicating the models effectiveness in on-site processing of clinical documentation for suicide risk detection. MeaningThe study highlights the effectiveness of LLMs, particularly Llama-2, in accurately extracting the information on suicidality from psychiatric records, while preserving data privacy. It recommends further evaluating these models to integrate them into clinical management systems to improve detection of psychiatric emergencies and enhance systematic quality control and research in mental health care.

Autores: Jakob Nikolas Kather, I. C. Wiest, F. G. Verhees, D. Ferber, J. Zhu, M. Bauer, U. Lewitzka, A. Pfennig, P. Mikolas

Última atualização: 2024-03-08 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.24303763

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.24303763.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao medrxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

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