Ferramentas de IA para Relatórios Médicos Precisos
Nova ferramenta de IA melhora a precisão dos laudos médicos usando verificação de imagem.
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Índice
Avanços recentes em inteligência artificial (IA) tornaram possível que máquinas criem laudos baseados em imagens médicas, como raios-X. Isso pode ajudar os médicos a trabalharem mais rápido e economizarem grana. Mas, esses sistemas de IA geralmente cometem erros, gerando informações falsas nos laudos. Pra resolver isso, os pesquisadores estão desenvolvendo maneiras de verificar a precisão desses laudos gerados pela IA usando as imagens nas quais eles se baseiam.
A Necessidade de Verificação de Fatos
A IA consegue gerar laudos que parecem convincentes, mas também pode incluir erros, conhecidos como "alucinações". Esses erros podem causar problemas sérios na área médica, pois podem enganar os profissionais de saúde. Os métodos atuais de checagem de fatos muitas vezes se baseiam em padrões de palavras no texto ou fontes externas de informação. Porém, quando se trata de laudos de radiologia, temos uma vantagem; as próprias imagens podem servir como uma fonte confiável para verificação. O desafio é encontrar uma maneira de usar essas imagens para identificar erros no texto gerado pela IA.
Nova Abordagem para Verificação de Fatos
Uma nova abordagem envolve a criação de uma ferramenta que consiga analisar imagens junto com as frases dos laudos. Essa ferramenta, chamada de examinador de verificação de fatos, vai ajudar a determinar quais frases estão certas e quais estão erradas. Pra construir essa ferramenta, os pesquisadores primeiro criaram um conjunto de dados com laudos falsos. Eles pegaram laudos reais e alteraram as conclusões descritas no texto. Assim, eles puderam treinar o examinador pra diferenciar entre frases reais e falsas.
Como Funciona a Ferramenta de Verificação de Fatos
O examinador de verificação de fatos aprende a conectar imagens com frases que descrevem corretamente ou incorretamente os achados. Para o treinamento, cada imagem é pareada com frases do laudo correspondente. As frases reais recebem o rótulo "real", enquanto as alteradas são marcadas como "falsas". Comparando as imagens e textos codificados, o examinador consegue classificar as frases como reais ou falsas.
Na hora de verificar um laudo, o examinador puxa as frases e as emparelha com a imagem correspondente. Ele codifica tanto a imagem quanto a frase, e então usa o classificador treinado pra avaliar se a frase é real ou falsa. Se uma frase for considerada falsa, ela é retirada do laudo, resultando em uma versão revisada que, presumivelmente, é mais precisa.
Criando o Conjunto de Dados
Pra criar um conjunto de dados robusto pra treinar o examinador, os pesquisadores sintetizaram uma coleção de laudos reais e falsos. Eles começaram com laudos autênticos e introduziram erros, adicionando achados incorretos, trocando achados ou invertendo o significado das frases. Por exemplo, se o laudo original dizia: "Há uma fratura", uma versão alterada poderia dizer: "Não há fratura."
Os pesquisadores focaram em raios-X do tórax como um estudo de caso, já que existem muitas ferramentas disponíveis pra detectar achados nesses tipos de imagens. Eles usaram ferramentas de processamento de linguagem natural (NLP) pra quebrar os laudos em frases e identificar os achados específicos mencionados em cada frase. Isso criou uma base onde as frases precisas e manipuladas poderiam ser claramente categorizadas.
A Importância da Detecção de Achados
Detectar achados no texto é essencial pro processo de verificação de fatos. Os pesquisadores usaram ferramentas específicas pra ajudar a identificar achados positivos e negativos nas frases. Ao estabelecer um catálogo desses achados, eles garantiram que os laudos falsos gerados continham frases com erros claramente definidos. Isso ajuda o examinador a entender o que procurar ao checar a precisão dos laudos gerados pela IA.
Treinando o Examinador
Treinar o examinador de verificação de fatos envolveu usar o conjunto de dados de laudos reais e falsos. Codificando as imagens e frases juntas, os pesquisadores construíram um vetor de características que cada classificador poderia usar pra fazer previsões. Eles testaram vários classificadores e descobriram que um método linear simples era suficiente pra diferenciar frases reais das falsas.
O examinador então foi avaliado com base na sua precisão e capacidade de classificar as frases corretamente. Ele mostrou resultados promissores, alcançando uma alta taxa de precisão, o que indica que consegue identificar efetivamente frases incorretas ou irrelevantes nos laudos.
Avaliando a Ferramenta
A eficácia do examinador de verificação de fatos foi testada usando dois conjuntos de dados. Um era sintético, onde os pesquisadores controlavam os tipos de erros presentes nos laudos. O segundo era uma coleção de laudos gerados por algoritmos existentes de geração de laudos automatizados. Usando o examinador nesses conjuntos de dados, a equipe mediu quanto a qualidade dos laudos melhorou após aplicar as correções do examinador.
Os resultados mostraram que, embora as melhorias na qualidade fossem modestos para os laudos sintéticos, a maioria das correções levou a resultados melhores. O examinador foi mais eficaz quando aplicado a laudos criados a partir de sistemas automatizados sofisticados, indicando que poderia aumentar a confiabilidade de tais ferramentas em ambientes médicos.
Direções Futuras
Essa pesquisa abre portas para mais desenvolvimentos nos laudos médicos gerados pela IA. O examinador de verificação de fatos fornece uma ferramenta valiosa pra melhorar a qualidade e confiabilidade desses laudos. A partir daqui, o objetivo é aprimorar a ferramenta pra cobrir uma gama mais ampla de erros e avaliá-la em uma escala maior, envolvendo diferentes tipos de laudos automatizados.
Conclusão
Resumindo, conforme a IA continua a avançar, é crucial abordar a qualidade dos laudos médicos gerados pela IA. Usar imagens como uma fonte de verificação ajuda a criar um meio mais confiável de checar a precisão do conteúdo nesses laudos. Com pesquisas e refinamentos contínuos, o examinador de verificação de fatos tem o potencial de melhorar significativamente a aplicação da IA nos fluxos de trabalho clínicos, garantindo que os profissionais de saúde possam confiar em informações precisas ao tomar decisões críticas.
Título: Fact-Checking of AI-Generated Reports
Resumo: 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 atualização: 2023-07-27 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2307.14634
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.14634
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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