פרוטוקול זה מתאר את פיתוח והערכתו של צ'אטבוט מבוסס הנחיות, מבוסס הנחיות, שאוסף ומסכם תוכן מהנחיות פרקטיקה קלינית מבוססת רשת לסרטן כדי ליצור תגובות מבוססות התייחסות לשאילתות משתמשים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר את פיתוח והערכתו של צ'אטבוט מבוסס הנחיות, מבוסס הנחיות, שאוסף ומסכם תוכן מהנחיות פרקטיקה קלינית מבוססת רשת לסרטן כדי ליצור תגובות מבוססות התייחסות לשאילתות משתמשים.
הזמינות הנרחבת של מידע רפואי באינטרנט שיפרה את הגישה לידע הקשור לבריאות עבור המטופלים; עם זאת, היא גם הגבירה את החשיפה למידע רפואי שגוי. טיפול בסרטן כולל מידע מורכב, מה שמקשה על המטופלים לזהות מקורות מדויקים ומבוססי ראיות. מודלים גדולים מאפשרים אינטראקציה עם שפה טבעית אך לעיתים קרובות יוצרים הזיות, מה שמגביל את יישמתן בהעברת מידע רפואי. ייצור משודרג בשחזור (RAG) יכול להפחית סיכונים אלו על ידי עיגון תגובות במקורות ייחוס חיצוניים. מחקר זה מתאר את פיתוח והערכתו של צ'אטבוט RAG המבוסס על הנחיות, המשתמש בהנחיות קליניות מבוססות רשת לציבור. המערכת מחלקת כתובות URL מדפי תוכן העניינים של המנחה, מעבדת טקסט עמוד באמצעות ניתוח מורפולוגי ודמיון קוסינוסי בהתבסס על תדירות מונחים ותדירות הפוכה של מסמך, ובונה מידע הפניה מדפים רלוונטיים מאוד. מודל שפה גדול משתמש בהפניות אלו כדי לייצר תגובות המוגבלות לתוכן המנחה. מדריך JLCS לחולי סרטן ריאות ומשפחותיהם שימש כהנחיה עיקרית. מערכי השאלות כללו גם סוגי סרטן בתוך ההיקף המכוסים בהנחיה וגם סוגי סרטן מחוץ לתחום להערכת ביקורת תגובה. מידע רפואי חולץ בהצלחה מדפי תוכן העניינים, כאשר 98% מהכתובות שהופקו הכילו תוכן רפואי שניתן להתייחס. בשאלות בתוך היקף, הצ'אטבוט יצר תגובות על ידי סיכום תוכן ההנחיות, ולא זוהו הזיות במהלך הבדיקה הידנית תחת תנאי הבדיקה שהוגדרו. בשאלות מחוץ לתחום, הצ'אטבוט סירב בעקביות לענות והציין שהמידע הזמין אינו מספיק. מבנה האינטרנט של המדריך אפשר גירוד יעיל וארגון של תוכן ההפניה ברמת ה-URL. פרוטוקול זה מספק הנחיות מעשיות לבניית מערכות בינה מלאכותית המספקות מידע רפואי באמצעות הנחיות קליניות מבוססות רשת.
השימוש הנרחב באינטרנט וברשתות החברתיות הקל על המטופלים לגשת למידע רפואי 1,2. מידע על טיפול בסרטן הוא לעיתים קרובות מורכב ונרחב, מה שמקשה במיוחד על המטופלים לזהות מקורות מדויקים, רלוונטיים ומבוססים על ראיות מדעיות3. בעוד שמשאבים מקוונים יכולים לתמוך בהבנת המטופל, הם גם מכילים כמויות משמעותיות של מידע רפואי שגוי3, מה שעלול להשפיע לרעה על החלטות המטופלים לגבי הטיפול שלהם4. מכיוון שמידע שגוי הקשור לסרטן יכול להשפיע על תוצאות המטופלים5, יש צורך גובר במערכות בינה מלאכותית (AI) שיכולות לסייע למשתמשים בודדים לחפש, לסכם ולפרש מידע רפואי6.
מודלים לשוניים גדולים (LLMs) מאפשרים למשתמשים לגשת למידע דרך שיחה בשפה טבעית7; עם זאת, יצירת מידע שגוי (כלומר, הזיות) נותרה דאגה רצינית בתחום הרפואה 8,9,10,11. מקור מרכזי למידע שגוי הוא איכות ודיוק נתוני האימון ששימשו לפיתוח הצ'אטבוט. בנוסף, האופי הסטטי של אימון מודלים גורם לכך שהידע עלול להפוך למיושן עם הזמן, מה שמגביל את יכולתם של מודלים גדולים גדולים לספק מידע עדכני ורלוונטי להקשר12,13. מגבלות אלו מדגישות את החשיבות של אסטרטגיות ניהול ידע יעילות כדי להבטיח שתגובות הצ'אטבוטים יישארו מדויקות, רלוונטיות ומעודכנות. במיוחד, מערכות שיכולות לגשת בקלות ולהתייחסות למשאבים מבוססי ראיות עדכניים, כגון הנחיות לפרקטיקה קלינית, רצויות בסביבות רפואיות, שבהן ההמלצות והסטנדרטים של הטיפול משתנים כל הזמן. כדי להתמודד עם אתגר זה, יצירת שליפה-מוגברת (RAG), שמייצרת תגובות על ידי שילוב מידע ממקורות ידע חיצוניים, זכתה לתשומת לב גוברת 10,13,14,15,16,17.
למרות ש-RAG מיושם יותר ויותר בצ'אטבוטים רפואיים, הושם דגש מוגבל על האופן שבו יש לשלב באופן שיטתי הנחיות פרקטיקה קלינית כמקורות מידע עיקריים18. הנחיות רבות לפרקטיקה קלינית זמינות לציבור באינטרנט; עם זאת, עדיין לא ברור אם מבנה האינטרנט הקיים שלהם יכול לשמש ישירות כמסגרת שליפת למערכות RAG18. בנוסף, שיטות מעשיות לבניית מידע ייחוס ללא פיתוח מבוסס ידע ידני לא הוכחו היטב.
במחקר זה, מטרתנו לקבוע עקרונות עיצוב למערכות בינה מלאכותית המתייחסות להנחיות בתחום הרפואה על ידי פיתוח והערכה של צ'אטבוט RAG מבוסס הנחיות, המשתמש בהנחיות קליניות מבוססות רשת הזמינות לציבור, ובכך לאפשר גישה פשוטה ובזמן למידע מבוסס הנחיות. כהוכחת מושג, הערכנו את ההיתכנות הטכנית של שליפת הנחיות, יצירת תגובות והגבלת תגובה באמצעות מבנה האינטרנט הקיים של הנחיות לפרקטיקה קלינית זמינה לציבור, במטרה להציע פרוטוקול פיתוח שניתן לשחזר למערכות RAG המונחות על פי הנחיות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה אינו כולל נבדקים אנושיים הזקוקים להגנה מפני סיכונים הכרוכים במחקר. לכן, אין צורך בבדיקה של ועדת ביקורת מוסדית בהתאם להנחיות האתיקה היפניות למחקר רפואי הכולל נבדקיםאנושיים 19. מחקר זה מדווח בהתאם לדיווח שקוף של מודל רב-משתני לפוגנוזה או אבחון אישי (TRIPOD)-LLM20.
עיין באיור 1 לסקירה סכמטית של פרוטוקול הצ'אטבוט RAG המבוסס על הנחיות.

איור 1. זרימת העבודה של פרוטוקול הצ'אטבוט RAG מבוסס הנחיות. סקירה סכמטית של זרימת העבודה בצ'אטבוט RAG המבוססת על הנחיות. כתובות URL מופקות מדף תוכן העניינים של הנחיות קליניות מבוססות רשת ומשמשות לבניית מידע הפניות. שאילתות משתמשים מומרת למילות מפתח, ותוכן דף האינטרנט מעובד באמצעות טוקניזציה, וקטוריזציה של תדירות מונחים–הפוך לתדירות מסמכים, וניתוח דמיון קוסינוסי לזיהוי דפי הנחיות רלוונטיים. מידע ייחוס נבחר משולב ומסופק למודל שפה גדול כדי לייצר תגובות המבוססות אך ורק על תוכן ההנחיה המוזכר. הפאנל הימני מסכם את פריטי ההערכה ששימשו לכתובות URL שחולצו, מידע הפניה ותגובות לצ'אטבוט. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
1. הכנת מידע מקובע מהנחיות מבוססות רשת
2. יצירת מילות מפתח משאילתות משתמשים
"3. עיבוד טקסט וחישוב דמיון
4. בניית מידע רפרנס
5. יצירת תגובה מבוססת בינה מלאכותית
6. הנחיות מקורות וניסוח שאלות
7. הערכת תגובה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אחזור תוכן רפואי דרך דפי תוכן העניינים
ארכיטקטורת גרידת האתרים אספה כתובות URL מדף תוכן העניינים של ההנחיה. מתוך מדריך הריאות נלקחו 106 כתובות URL מדף תוכן העניינים, מתוכם 104 (98%) הכילו מידע רפואי (טבלה משלימה 1). היעילות של תגובות הצ'אטבוטים בהתבסס על דפי תוכן ההנחיה מסוכמת בטבלה 1. הצ'אטבוט יצר תשובות לכל ארבע מילות המפתח הקליניות כאשר השאלות היו בתחום ההנחיה. לצורך "אבחון גידול תימי" ו"אבחון פתולוגי", הוצ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה בחנו את התועלת של צ'אטבוט RAG מבוסס הנחיה שהשתמש במדריך קליני מבוסס רשת — מדריך JLCS לחולי סרטן ריאות ומשפחותיהם — כמקור מידע עיווני. הצ'אטבוט יצר תגובות מבוססות על תוכן ההנחיות על ידי ניצול מבנה האינטרנט של המדריך ושליפת דפים בהתבסס על הדמיון לשאילתות המשתמשים. גישה זו הראתה כי שליפה מבוססת דמיון בשילוב עם יצירת תגובות מבוססות הנחיה יכולה לתמוך בהעברת מידע רפואי אמין ויעיל. מחקרים עדכניים הדגישו הן את הפוטנציאל והן את המגבלות של צ'אטבוטים רפואיים מבוססי LLM, במיוחד בנוגע להזיות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים מתחרים.
המחברים מודים לד"ר קניצ'י אינואה, דוקטור (מרכז השד בבית החולים שונאן ממוריאל), על תמיכתו הטכנית הנרחבת בפיתוח הצ'אטבוט המבוסס על הנחיות, מבוסס הנחיות. המחברים גם מודים לד"ר צ'יקקו ימאקי, ולכל חברי צוות המחקר במכון לבקרת סרטן, המרכז הלאומי לסרטן יפן (טוקיו, יפן), על מתן עצות חשובות בנושא שנדון במאמר זה. בנוסף, המחברים מודים ל-Editage על העריכה באנגלית. עבודה זו נתמכה במענק מחקר למדעי הבריאות והעבודה (R6–Cancer Control–23EA1026).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Beautiful Soup 4 (version 4.12.3) | פרויקט Beautiful Soup | לא חל | ספריית Python המשמשת לחילוץ URL ולניתוח HTML |
| ChatGPT version 4o | OpenAI | לא חל | משמש לייצור מילות מפתח |
| GPT-3.5-turbo | OpenAI | לא חל | משמש לייצור תגובות |
| JLCS Guidebook for Lung Cancer Patients and Families | Japan Lung Cancer Society | לא חל | הנחיה קלינית מבוססת אינטרנט המשמשת כמידע עזר |
| MeCab (version 0.996) | MeCab Project | לא חל | מנתח מורפולוגי יפני |
| OpenAI API | OpenAI | לא חל | משמש לייצור תגובות מבוססות AI |
| Python (version 3.12) | Python Software Foundation | לא חל | סביבת תכנות |
| Requests (version 2.32.3) | Requests Project | לא חל | ספריית Python המשמשת לשליפת דפי אינטרנט |
| scikit-learn (version 1.6.1) | מפתחי scikit-learn | לא חל | משמש לווקטוריזציה של TF–IDF וחישוב דמיון קוסינוס. |
| urllib.parse | Python Software Foundation | לא חל | ספריית Python המשמשת לנורמליזציה וחיבור URL |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.