論文の概要: A Knowledge-Injection Framework for Zero-Shot Adaptation of LLMs to Delirium Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.20453v1
- Date: Thu, 14 May 2026 20:03:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-27 00:46:13.177265
- Title: A Knowledge-Injection Framework for Zero-Shot Adaptation of LLMs to Delirium Prediction
- Title(参考訳): LLMのゼロショット適応のための知識注入フレームワーク
- Abstract要約: ゼロショットICUデリリウム予測のための軽量な知識注入フレームワークを提案する。
これは、構造化された電子健康記録データの決定論的自然言語要約を、推論時に外部臨床知識レポートで拡張する。
LLaMA 3.1 8B と LLaMA 3.3 70B をMIMIC IV データセットから3,160 ICU の入力で評価した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.3679364886448339
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Large language models show promise for clinical prediction, but zero-shot performance on specialized tasks is limited by incomplete domain knowledge, especially for smaller locally deployable models. We present a lightweight knowledge-injection framework for zero-shot ICU delirium prediction that augments a deterministic natural-language summary of structured electronic health record data with an external clinical knowledge report at inference time, without fine-tuning or retrieval. We evaluate LLaMA 3.1 8B and LLaMA 3.3 70B on 3,160 ICU admissions from the MIMIC IV dataset. Adding a clinically meaningful external knowledge report improves AUROC by 8.57 percentage points for the 8B model and 1.99 percentage points for the 70B model compared to no external knowledge. Relative to a GPT-5.2 frontier-model reference without external knowledge report (AUROC 68.86%), knowledge injection reduces the performance gap from 15.66 to 7.09 AUROC points for LLaMA 8B and from 5.30 to 3.31 AUROC points for LLaMA 70B. Random control reports do not improve performance and often degrade it, indicating that gains depend on clinically meaningful content rather than added prompt length alone. SHAP-based attribution further confirms that the injected knowledge is actively used during prediction. These findings suggest that inference-time knowledge injection can narrow the gap between locally deployable open-weight models and frontier closed models while preserving a practical, privacy-preserving workflow for resource-constrained clinical settings.
- Abstract(参考訳): 大規模言語モデルは臨床予測を約束するが、特定のタスクにおけるゼロショットのパフォーマンスは不完全なドメイン知識、特により小さなローカル展開可能なモデルによって制限される。
ゼロショットICUデリリウム予測のための軽量な知識注入フレームワークを提案する。これは、構造化された電子健康記録データの決定論的自然言語要約を、微調整や検索なしに、推測時に外部臨床知識レポートで拡張するものである。
LLaMA 3.1 8B と LLaMA 3.3 70B をMIMIC IV データセットから3,160 ICU の入力で評価した。
臨床的に有意な外部知識レポートを追加すると、AUROCは8Bモデルでは8.57ポイント、70Bモデルでは1.99ポイント向上する。
GPT-5.2のFrontier-model reference without external knowledge report (AUROC 68.86%)と比較して、知識注入はLLaMA 8Bの15.66から7.09AUROCポイント、LLaMA 70Bの5.30から3.31AUROCポイントのパフォーマンスギャップを減少させる。
ランダム制御レポートはパフォーマンスを改善しておらず、しばしば劣化するので、利得は即時的な長さだけを加えるのではなく、臨床的に意味のある内容に依存していることを示している。
SHAPに基づく属性は、入力された知識が予測中にアクティブに使用されることをさらに確認する。
これらの結果から、推論時知識注入は、リソース制約された臨床環境のための実用的でプライバシー保護のワークフローを維持しつつ、ローカルに展開可能なオープンウェイトモデルとフロンティアクローズドモデルとのギャップを狭める可能性があることが示唆された。
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