Velké jazykové modely pomáhají předpovídat epileptogenní zóny pro chirurgický zákrok

Epilepsie, jedna z nejčastějších neurologických poruch charakterizovaných opakujícími se záchvaty, postihuje více než 70 milionů lidí po celém světě. Ve Spojených státech žije s touto náročným podmínkou asi 3,4 milionu lidí. Přibližně jednu třetinu případů epilepsie nelze kontrolovat léky. U těchto pacientů může chirurgická resekce epileptogenní zóny (EZ) oblast, jejíž odstranění může vést ke svobodě záchvatů – období, kdy osoba s epilepsií nezažívá žádné záchvaty – může být účinnou možností pro snížení nebo odstranění záchvatů.

Současná míra úspěšnosti resektivní chirurgie – ve které chirurg odstraní některé mozkové tkáně, kde se záchvaty pocházejí – se však pohybují kolem 50% až 60%. Jedním z důvodů je, že EZ nebyly přesně identifikovány. Pro identifikaci EZS podstupují pacienti řadu testů, včetně MRI, elektroencefalografie nebo EEG a intrakraniálního EEG. Epileptologové používají tato data a obrazy k popisu tzv. Seizurové semiologie – příznaky a chování během záchvatů. Tato informace se používá k predikci umístění EZS.

Jazykové epileptologové se však používají k popisu semiologie záchvatů, které se však mohou lišit od jednoho centra epilepsie k druhému.

„Různá centra epilepsie mohou používat různé termíny popisující stejnou seizurovou semiologii,“ říká Feng Liu, docent na Katedře systémů a podniků, Schaefer School of Engineering and Science na Stevens Institute of Technology. „Například pojmy„ asymetrické držení těla “a„ asymetrickou tonickou aktivitu “lze použít k popisu stejné věci,“ sdílí jeden příklad s odkazem na držení těla, kde se jedna paže nebo jedna noha rozšíří, zatímco druhá je ohnutá. „Existuje mnoho termínů, které se mohou odkazovat na stejnou věc, ale různá centra mohou k jejímu popisu používat jinou terminologii.“

To vytváří určitou nekonzistentnost a představuje výzvy chirurgům. Vzhledem k popisné povaze semiologie záchvatů může být velkým jazykovým modely nebo LLM, jako je Chatgpt, které byly vyškoleny na obrovské skupině veřejných záznamů, cenným nástrojem, který pomáhá identifikovat EZ.

Liu a jeho tým spolupracovníků hodnotili klinickou hodnotu používání chatgptu k interpretaci seizuru semiologie k předpovědi polohy EZ.

Velké jazykové modely, jako je ChatGPT, by mohly být cennými nástroji pro analýzu složitých textových informací, pomoci interpretovat popisy semiologie zabavení a pomáhat při přesné lokalizaci epileptogenních zón. “

Feng Liu, docent, Katedra systémů a podniků, Schaefer School of Engineering and Science, Stevens Institute of Technology

Pro studii tým zkoumal pět epileptologů certifikovaných radou, kteří dokončili online průzkum zahrnující 100 otázek o lokalizaci EZ s ohledem na popis semiologie záchvatů. Poté tým použil Chatgpt k provedení stejného úkolu a porovnal výkon chatgptu s výkonem epileptologů.

Ukázalo se, že chatgpt odpovědi odpovídaly nebo překonali reakce epileptologů souvisejících s regiony, kde jsou běžně umístěny epileptogenní zóny, jako je mozkový čelní lalok a dočasný lalok. Epileptologové však poskytovali přesnější reakce v regionech, kde jsou EZ zřídka umístěny, jako je izola a cingulační kůra. Tato zjištění jsou zveřejněna v The Journal of Medical Internet Research 12. května.

Pro další zlepšení výkonu LLM tým vytvořil první LLM speciálně pro interpretaci semiologie záchvatů, nazvanou EpeMollm, která je hostována na serveru GPU Stevens. Tato platforma může být užitečným asistentem při rozhodování během presurgické fáze zpracování neurochirurgů a epileptologů.

„Naše výsledky ukazují, že LLM a jemně vyladěné LLM mohou sloužit jako cenný nástroj, který má pomoci při předoperačním hodnocení pro chirurgii epilepsie,“ říká Liu. „Nejlepší výsledky by bylo, aby lidé a AI spolupracovali.“