論文の概要: ECG Mirage: Revealing and Mitigating the Underutilisation of ECGs in Vision-Language Models for Clinical Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.21755v1
- Date: Fri, 18 Sep 2026 13:27:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-21 18:40:17.123044
- Title: ECG Mirage: Revealing and Mitigating the Underutilisation of ECGs in Vision-Language Models for Clinical Prediction
- Title(参考訳): 心電図ミラージュ : 臨床診断のための視覚言語モデルにおける心電図のアンダーユーティフィケーションの探索と緩和
- Abstract要約: 意思決定は、患者の歴史、バイタルサイン、実験結果、心電図(ECG)を含む異種臨床情報に依存する。
我々は、この障害モードECGミラージュを、患者固有のECG情報に依存しない見かけのマルチモーダル能力と呼ぶ。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.446787923076599
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Emergency department (ED) decision-making relies on heterogeneous clinical information, including patient history, vital signs, laboratory results, and electrocardiograms (ECGs). Vision--language models (VLMs) can jointly process these modalities, but strong predictive performance does not necessarily imply meaningful use of the correct patient's ECG. We term this failure mode ECG Mirage: apparent multimodal capability without useful dependence on patient-specific ECG information. We distinguish two forms: ECG neglect, where ECGs provide little predictive benefit, and ECG confusion, where matched ECGs outperform no-image inputs but not mismatched ECGs. To evaluate these behaviours, we compare predictions obtained with matched ECGs, outcome-discordant mismatched ECGs, and no-image inputs while holding the clinical text and prediction targets fixed. Across four VLMs on MDS-ED, matched ECGs provide no consistent advantage for either ICU admission or clinical deterioration prediction. We then train four restricted visual prompts using supervised learning followed by conditional direct preference optimisation, while keeping the VLM backbone frozen. The resulting models achieve balanced accuracies of 70.6% for ICU admission and 67.5% for deterioration and increase the matched-versus-mismatched performance gap to approximately 16.5 and 5.5 percentage points, respectively. Overall, our study identifies ECG Mirage in multimodal clinical prediction and introduces visual prompt tuning as an efficient mitigation strategy.
- Abstract(参考訳): 救急部門(ED)の意思決定は、患者の歴史、バイタルサイン、検査結果、心電図(ECG)など、異種の臨床情報に依存している。
視覚言語モデル(VLM)はこれらのモダリティを共同で処理できるが、強い予測性能は必ずしも正しい患者の心電図を有意に活用するとは限らない。
我々は、この障害モードECGミラージュを、患者固有のECG情報に依存しない見かけのマルチモーダル能力と呼ぶ。
我々は、ECGがほとんど予測できないECG無視とECG混乱という2つの形態を区別する。
これらの振る舞いを評価するため,臨床テキストと予測対象を固定したまま,一致した心電図,結果の不一致心電図,画像入力とを比較した。
MDS-EDの4つのVLMで一致したECGは、ICU入院または臨床劣化予測に一貫した優位性を与えない。
次に、教師付き学習と条件付き直接選好最適化により、VLMバックボーンを凍結させながら、4つの制限された視覚刺激を訓練する。
得られたモデルは、ICUの入場時に70.6%、劣化時に67.5%のバランスの取れたアキュラティを達成し、マッチした逆ミスマッチしたパフォーマンスギャップを、それぞれ16.5と5.5のパーセンテージに増やした。
本研究は,マルチモーダル臨床予測における心電図ミラージュを同定し,効率的な緩和戦略として視覚的プロンプトチューニングを導入する。
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