Dedicated AI Expert System vs Generative AI With Large Language Model for Clinical Diagnoses.

專用 AI 專家系統與大型語言模型生成式 AI 在臨床診斷上的比較

<think> 嗯,好的,我现在要分析这篇关于AI专家系统和大型语言模型在临床诊断中的研究。首先,我得理解研究的目的和假设。研究主要比较了传统的诊断决策支持系统(DDSS)和两种大型语言模型(LLM1和LLM2)在处理未发表的临床病例上的表现。他们假设这两种不同的AI方法在诊断准确性上可能有差异。 接下来,看看研究的方法。他们选用了36个未发表的病例,分别输入到DDSS、LLM1和LLM2中,评估这些系统在有无实验室数据的情况下是否能正确列出诊断。每个病例都被三名医生检查,确保数据输入的一致性。这点挺合理的,因为这样能减少人为错误的影响。不过,样本量是36个,可能不够大,特别是当涉及到不同种族和年龄段的病例时,结果可能不够全面。 然后,数据解释和结果部分。研究发现,在没有实验室数据的情况下,DDSS在列出诊断上的表现稍好于LLM1和LLM2,但差异不显著。当加入实验室数据后,所有系统的表现都有所提升,尤其是DDSS。这可能意味着实验室数据对诊断的准确性有显著影响,而DDSS在处理结构化数据方面更有优势。然而,结果并没有达到统计显著性,这可能是因为样本量不足或者其他变量的影响。 关于局限性,研究中提到病例数量有限,且来自三个学术医疗中心,这可能限制了结果的普适性。此外,研究中没有考虑到不同系统的训练数据和算法差异,这可能影响结果。比如,LLM1和LLM2的训练数据可能不如DDSS专门针对临床诊断设计,因此在处理未发表病例时表现不佳。 临床应用方面,研究建议结合LLM和DDSS的优势,形成一种混合方法。这可能是一个不错的方向,因为LLM擅长处理和生成文本,而DDSS则在确定性和解释性上更强。结合两者可以互补优势,提升诊断准确性。 其他观点方面,或许可以考虑不同类型的病例对系统表现的影响。比如,某些复杂或罕见病例可能对LLM更有挑战,而DDSS在结构化数据处理上更优。另外,研究中使用的医生评审过程是否存在主观性,也可能影响结果的客观性。 总的来说,这项研究为AI在临床诊断中的应用提供了有价值的比较,但也指出了需要进一步研究的方向,比如增加样本量、扩展病例类型和优化系统的整合方式。 </think> ### 觀點分析 #### 1. 研究目的與假設 研究主要探討了兩種不同類型的人工智慧系統在臨床診斷中的表現:傳統的診斷決策支援系統(DDSS)和大型語言模型(LLM)。研究旨在比較這兩種系統在處理未發表的臨床病例上的診斷能力。 **假設**:傳統的DDSS可能在診斷準確性上優於LLM,尤其是在未包含實驗室數據的情況下。這是因為DDSS通常基於決定的邏輯和知識庫,而LLM則依賴於其學習到的語言模式。 **摘要支持**:研究結果顯示,在未包含實驗室數據的情況下,DDSS在列出診斷上的表現稍微優於LLM1和LLM2(DDSS:56% vs. LLM1:42% vs. LLM2:39%),儘管差異未達統計顯著性。 --- #### 2. 方法與設計 研究方法包括比較兩種LLM(ChatGPT和Gemini)與一種DDSS(DXplain)在36個未發表的臨床病例上的診斷表現。每個病例被三名醫生審查,並輸入系統進行測試,分別在有無實驗室數據的情況下評估診斷結果。 **優點**: - 研究設計了有無實驗室數據的比較,探討數據完整性對診斷的影響。 - 每個病例被多次輸入系統,並由多名醫生審查,減少了人為錯誤的影響。 **潛在缺陷**: - 病例數量(36個)相對較少,可能限制了結果的普適性。 - 研究未明確说明DDSS和LLM的訓練數據和演算法差異,可能影響結果的可比性。 **摘要支持**:研究提到,每個病例被輸入系統多次(例如,DDSS每個病例輸入四次),以確保測試的全面性。 --- #### 3. 數據解釋與結果 研究結果表明,DDSS在未包含實驗室數據的情況下更常列出正確診斷,但差異未達統計顯著性。當包含實驗室數據後,所有系統的診斷準確性均有所提升,尤其是DDSS。 **摘要支持**: - 未包含實驗室數據時,DDSS列出診斷的比例為56%,而LLM1和LLM2分別為42%和39%。 - 包含實驗室數據後,DDSS的診斷準確性提升至72%,LLM1為64%,LLM2為58%。 --- #### 4. 局限性與偏見 - **局限性**:病例數量較少,且來自於三個學術醫療中心,可能限制了結果的代表性。此外,研究未探討不同種族、性別和年齡對診斷結果的影響。 - **未考慮到的偏見**:DDSS可能基於更結構化的知識庫,而LLM則可能受其訓練數據的偏見影響。研究未明確说明這些差異可能對結果的影響。 **摘要支持**:研究提到,病例來自不同種族、性別和年齡,但未進一步分析這些變數對診斷結果的影響。 --- #### 5. 臨床及未來研究意涵 研究結果表明,結合LLM和DDSS的優勢可能帶來協同效應。例如,LLM在語言理解和生成方面的能力可以與DDSS的決定的邏輯和解釋性相補充。 **摘要支持**:研究建議了一種混合方法,結合LLM的語言能力和DDSS的決定的能力,可能在未來的臨床應用中發揮更大作用。 --- #### 6. 其他觀點 - **可能的解釋**:LLM的表現可能受到其訓練數據的限制,尤其是在未發表的臨床病例上缺乏足夠的訓練數據。 - **觀點**:未來研究可以考慮更大規模的病例數據,並探討不同系統在特定類型的臨床病例(例如罕見病)上的表現差異。 **摘要支持**:研究結果顯示,包含實驗室數據可以顯著提升所有系統的診斷準確性,尤其是DDSS。 --- ### 總結 這項研究為比較傳統DDSS和大型語言模型在臨床診斷中的表現提供了有價值的見解。儘管DDSS在未包含實驗室數據的情況下表現稍優,但差異未達統計顯著性。未來研究可以考慮更大規模的病例數據,並探討混合方法的潛力,以結合兩種系統的優勢。