德克萨斯大学西南医学中心研究人员发现大型语言模型可增强繁琐的人工工作流程,简化患者注册表的数据收集
2025年10月13日 上午11:25(美国东部时间),德克萨斯大学西南医学中心
达拉斯——2025年10月13日——德克萨斯大学西南医学中心研究人员发现,仅通过分析医生笔记和放射报告中的文本,名为GPT-4o的人工智能(AI)程序就能可靠识别患者的脑卒中类型。该研究发表在《卒中》杂志上,未来或可帮助实时指导医生的医疗决策,并减少向患者注册表报告数据所需的繁重工作量。
“能够解码非结构化文本的大型语言模型(LLMs)是一种新兴的AI技术,在医学研究中具有巨大潜力。我们的研究证明,这些LLMs可以从医疗笔记中提取医学诊断,效果与人工图表摘要员相当,”德克萨斯大学西南医学中心内科及小彼得·奥唐奈公共卫生学院副教授安·玛丽·纳瓦尔医学博士、哲学博士表示。
纳瓦尔博士与内科及奥唐奈公共卫生学院教授、教务长副教务长兼临床研究高级副院长埃里克·彼得森医学博士、公共卫生硕士,以及博士后研究员迪伦·欧文斯哲学博士、理学硕士共同领导了这项研究。
与大多数大型学术医疗中心一样,德克萨斯大学西南医学中心参与了多个患者注册表——研究人员用于研究的特定疾病系统性数据集。一个突出的例子是美国心脏协会的“循证指南-脑卒中”(GWTG-Stroke)项目,这是一个涉及全美2600多家医院的质量改进计划。当患者在这些医院之一接受脑卒中治疗时,经过培训的护士会从电子健康记录中收集大量信息,并将数据输入冗长的表格。这一过程需要大量的人力劳动。
为了减轻这一负担,欧文斯、纳瓦尔和彼得森博士想知道大型语言模型——一种旨在理解和生成人类语言的AI形式——是否可用于相同目的。他们提出了一个简单问题:大型语言模型能否仅基于电子健康记录中的“非结构化”数据(如笔记和报告)准确确定脑卒中类型?
研究人员使用今年推出的GPT-4o(一种功能超越常用ChatGPT的大型语言模型)测试了这一想法。团队利用2019年1月至2023年8月期间在德克萨斯大学西南医学中心和帕克兰健康系统收治的4123名脑卒中患者的电子健康记录,评估了三种要求LLM区分患者脑卒中类型的提示方式。零样本思维链提示鼓励模型使用最少的人工输入将复杂查询分解为更小、合乎逻辑的步骤;专家指导提示融入了神经科医生和心脏病专家的建议;基于指令的提示则引导模型使用GWTG-Stroke注册指南评估患者记录。
研究人员将GPT-4o的结果与这些患者在GWTG-Stroke中的注册报告记录进行了比较。他们发现,所有三种LLM提示方式都能准确区分两种主要脑卒中类型——出血性和缺血性——以及出血性亚型。然而,对于某些缺血性亚型(如隐源性脑卒中),准确率较低。欧文斯博士解释说,这种较低的可靠性反映了在分类这些亚型时的实际困难,因为它们往往是排除性诊断。
他指出,总体而言,结果表明大型语言模型可以作为一种有用工具,从电子健康记录中准确提取部分信息,用于填写耗时的注册表单,并可用于标记需要人工摘要员进一步检查的其他数据。未来研究将侧重于使用LLM填写注册表单的其他部分,以及探索将LLM用于临床决策支持的可行性——旨在通过在诊疗点向医护人员提供及时信息来改善患者预后的程序。
欧文斯博士指出,德克萨斯大学西南医学中心的研究人员在其他任务中也成功应用了LLM,例如匹配患者与临床试验、在调查人群健康改善机会时进行质量评估,以及自动化提取临床研究数据。
参与本研究的其他德克萨斯大学西南医学中心研究人员包括:神经病学及小彼得·奥唐奈脑研究所副教授、神经科学副首席医疗信息官贾斯汀·鲁索医学博士、医学理学硕士;放射肿瘤学助理教授、哈罗德·C·西蒙斯综合癌症中心成员迈克尔·多霍波尔斯基医学博士;以及临床研究员丹·Q·阮医学博士。
彼得森博士持有阿德琳和埃德蒙·M·霍夫曼医学科学杰出讲席。
本研究由德克萨斯大学西南医学中心以及美国国立卫生研究院(资助号:5T32HL12524710和UL11R003163)资助。
关于德克萨斯大学西南医学中心
德克萨斯大学西南医学中心是美国顶尖的学术医学中心之一,将开创性的生物医学研究与卓越的临床护理和教育相结合。该机构的教职员工已获得六项诺贝尔奖,包括24名美国国家科学院院士、23名美国国家医学院院士和13名霍华德·休斯医学研究所研究员。3200多名全职教职员工负责开创性医学进展,并致力于将科学驱动的研究快速转化为新的临床治疗。德克萨斯大学西南医学中心的医生在80多个专业领域为超过14万名住院患者、36万多例急诊病例提供护理,并监督近510万次门诊就诊。
关于帕克兰健康系统
帕克兰健康系统是美国最大的公立医院系统之一。位于现代化帕克兰纪念医院的优质服务包括一级Rees-Jones创伤中心、北德克萨斯唯一经美国烧伤协会认证的成人和儿科烧伤中心,以及三级新生儿重症监护病房。该系统还包括两个校园内门诊诊所——Ron J. Anderson医学博士诊所和Moody门诊中心,以及30多个社区诊所和众多外展及教育项目。通过培育多样性、包容性和健康公平努力,帕克兰健康系统丰富了其所服务社区的健康与福祉。
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