Представляем CARE-X: развитие клинически полезных радиологических моделей с помощью вспомогательного обучения, обучения с учетом наград и инструментов для измерений

Microsoft Research представила CARE-X — универсальную модель искусственного интеллекта для радиологической интерпретации рентгеновских снимков грудной клетки. Эта модель объединяет возможности генерации отчетов и структурированных предсказаний, что позволяет ей выполнять широкий спектр задач, таких как генерация подробных выводов, определение наличия патологий, локализация аномалий и классификация заболеваний. В отличие от существующих систем, CARE-X использует обучение с подкреплением для оптимизации клинической точности и включает вспомогательные головы для структурных предсказаний с калиброванными оценками вероятности.

Модель построена на базе визуального энкодера SigLIP2 и языковой модели Phi-4-mini-instruct, объединенных через легкий адаптер. В процессе обучения применяются три этапа: предварительное обучение, донастройка с помощью вспомогательных голов и дообучение с использованием DAPO — алгоритма, оптимизирующего награды за точность диагностики и качество локализации.

Особенностью CARE-X является возможность одновременного получения свободного текста и структурированных предсказаний, что обеспечивает гибкость и точность в клинических задачах. В исследованиях модель показала превосходство в ряде метрик на датасетах, таких как MIMIC-CXR, IU-Xray, CheXpert-Plus и ReXGradient, а также достигла высокой точности в задачах локализации и классификации патологий.

Дополнительно, в отдельной экспериментальной части модель использует инструменты для точных измерений, что особенно важно для диагностики состояний, требующих количественной оценки, таких как расширение сердца или аорта. Валидация на данных из Индии показала, что такой подход значительно повышает точность обнаружения и оценки патологий, что важно для раннего выявления и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.

Отмечается, что CARE-X — это исследовательская модель, не являющаяся продуктом Microsoft или медицинским устройством, и не предназначена для клинического использования без дальнейшей валидации и одобрения регуляторных органов.