Anwendung von „large language models“ in der Klinik

Zusammenfassung

Auf künstlicher Intelligenz (KI) basierte Sprachmodelle wie ChatGPT bieten ein enormes Potenzial für Forschung und medizinische Versorgung, aber auch für die Optimierung klinischer Abläufe, indem sie die medizinische Dokumentation durch Übernahme von standardisierten Routineaufgaben erleichtern und effizienter gestalten. Durch ihre Fähigkeit, Textinhalte mittels Wortstatistik zu erahnen und so kontextbezogen Ergebnisse in Chat-Dialogen auszugeben, können „large language models“ (LLM) für verschiedene Zielgruppen geeignete Zusammenfassungen der ärztlichen Dokumentation liefern. So könnte eine Textgenerierung in leicht verständlicher Sprache möglicherweise zu einer Erhöhung der Gesundheitskompetenz von Patient:innen und damit auch zu einer gesteigerten Therapieadhärenz beitragen. Nachfolgend soll die Funktion von KI-basierten Chatbot-Modellen erläutert werden, um Nutzungserfahrungen zu verbessern und die Kompetenz im Umgang mit KI-basierten Sprachmodellen zu erhöhen. Gegenwärtige Chancen und Grenzen in der Erstellung von Epikrisen werden anhand eines Erfahrungsberichts erläutert. Zukünftig kann die Implementierung lokaler LLM in medizinischen Verwaltungssystemen (Krankenhausinformationssystemen [KIS] und Praxisverwaltungssystemen [PVS]) sowie in Verbindung mit der elektronischen Patientenakte (ePA) die klinische und ambulante Versorgung grundlegend verändern.

Abstract

Artificial intelligence (AI)-based language models, such as ChatGPT offer an enormous potential for research and medical care but also for clinical workflow optimization by making medical documentation easier and more efficient in taking over standardized routine tasks. With their ability to guess a text’s content using word statistics and thus outputting contextually relevant results in chat dialogues, large language models (LLM) can provide appropriate summaries of medical documentation for different target groups. For instance, text generation in easy to understand language could potentially contribute to an increase in patients’ health literacy and, consequently, to increased adherence to treatment. Subsequent, the function of AI-based chatbot models to improve user experiences and enhance competence in the use of AI-based language models will be adressed. Current limitations and chances in creating epicrises are presented as an experience report. In the future, the implementation of local LLMs in medical management systems (hospital information systems, HIS and practice administration systems, PAS) and in conjunction with the electronic patient records (ePA) can fundamentally change clinical and outpatient care.

Glossar

Attention-Mechanismus

Teil eines neuronalen Netzwerkmodells, der verwendet wird, um Relevanz oder Bedeutung von verschiedenen Teilen der Eingabe in Bezug auf einen bestimmten Ausgabekontext zu berechnen; ermöglicht dem Modell, sich auf relevante Informationen zu konzentrieren und diese gewichteter in den Berechnungen zu berücksichtigen

Chatbot

Softwareanwendung, die menschenähnliche Konversation mit Text- oder Sprachinteraktionen führt

ChatGPT

Ein spezifisches Anwendungsmodell der Firma OpenAI, das auf der Generative-pre-trained-transformer(GPT)-Architektur basiert und für die Durchführung von Konversationen und Dialogen entwickelt wurde

„Generative pre-trained transformer“ (GPT)

Architektur für neuronale Netzwerke, die auf der Transformer-Architektur basiert und Mechanismen nutzt, die Beziehungen zwischen Wörtern erfassen und so durch vorab trainierte Modelle ermöglichen, natürliche Sprache zu verstehen und zu generieren

Künstliche Intelligenz (KI)

Bezieht sich auf die Entwicklung von Computersystemen, die in der Lage sind, menschenähnliche Intelligenz und kognitive Fähigkeiten nachzuahmen, um Probleme zu lösen, Muster zu erkennen und Entscheidungen zu treffen

„Large language model“

Leistungsstarkes maschinelles Lernmodell, das darauf trainiert wurde, natürliche Sprache zu verstehen oder zu generieren

Neuronales Netzwerk/Deep Learning

Modell der künstlichen Intelligenz, das von biologischen neuronalen Netzwerken inspiriert ist; besteht aus miteinander verbundenen künstlichen Neuronen, die Informationen verarbeiten und übertragen, um komplexe Aufgaben zu erfüllen

OpenAI

Unternehmen für künstliche Intelligenz, das sich auf die Entwicklung und Bereitstellung fortschrittlicher KI-Modelle und -Technologien spezialisiert hat

„Prompting“

Prozess des Gebens von Anweisungen oder Beispielen an ein maschinelles Lernmodell, um die gewünschte Ausgabe zu beeinflussen/zu steuern

„Token“

Die kleinste Einheit von Sprache, in der Text in diskrete Teile oder Symbole aufgeteilt wird; repräsentiert in der natürlichen Sprachverarbeitung ein Wort oder eine Gruppe von Buchstaben, die zusammen eine Bedeutungseinheit bilden