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利用临床语境实现以用户为中心的可解释性:以糖尿病为例

机器学习 2021-07-19 v3 人工智能 人机交互

摘要

在医疗等高精度领域中,AI模型的学术进展需要变得可解释,以促进其在现实世界中的采用。我们过去的研究和持续的互动表明,如果有方法将模型对患者的推断与回溯到使用语境的解释联系起来,医学专家就能以更高的信任度使用AI系统。具体而言,风险预测对临床医生而言是一个具有诊断和干预重要性的复杂问题,他们需要参考不同来源来做出决策。为使不断改进的AI风险预测模型能在实践中被采用,我们已开始探索沿三个关注维度对这些模型进行语境化的技术:患者的临床状态、AI对其并发症风险的预测,以及支持预测结果的算法解释。我们通过在一个2型糖尿病(T2DM)用例中实施概念验证(POC)来验证这些维度的重要性,其中我们评估慢性肾病(CKD)——一种常见的T2DM合并症——的风险。在该POC中,我们纳入了CKD的风险预测模型、对预测结果的事后解释器,以及其他将领域知识和临床实践指南(CPG)操作化以提供语境的自然语言模块。我们以初级保健医生(PCP)为最终用户,在本文中展示我们的初步结果和临床医生反馈。我们的POC方法覆盖了多种知识来源和临床场景,融合知识向PCP解释数据和预测,并获得了医学专家的热烈反响。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.02359,
  title  = {Leveraging Clinical Context for User-Centered Explainability: A Diabetes Use Case},
  author = {Shruthi Chari and Prithwish Chakraborty and Mohamed Ghalwash and Oshani Seneviratne and Elif K. Eyigoz and Daniel M. Gruen and Fernando Suarez Saiz and Ching-Hua Chen and Pablo Meyer Rojas and Deborah L. McGuinness},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.02359},
  year   = {2021}
}

备注

4 pages, 4 tables, 3 figures, 2.5 pages appendices To appear and accepted at: KDD Workshop on Applied Data Science for Healthcare (DSHealth), 2021, Virtual