TxAgent: uma ferramenta de IA para ajudar os médicos a analisar os efeitos dos medicamentos e as opções de tratamento

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Introdução geral

O TxAgent é uma ferramenta de IA de código aberto desenvolvida pela Equipe de Inteligência Artificial Médica e Científica (MIMS) da Universidade de Harvard para ajudar os médicos a analisar interações medicamentosas e desenvolver planos de tratamento personalizados. Ela gera recomendações terapêuticas por meio do raciocínio em várias etapas e da recuperação em tempo real do conhecimento biomédico, levando em conta as circunstâncias específicas do paciente (por exemplo, idade, genética, estado da doença). O TxAgent integra uma biblioteca de 211 ferramentas biomédicas chamada ToolUniverse, que abrange todos os medicamentos aprovados pela FDA dos EUA desde 1939, bem como dados clínicos de fontes confiáveis, como o Open Targets. O ToolUniverse é uma ferramenta de análise de dados que abrange todos os medicamentos aprovados pela FDA dos EUA desde 1961, bem como dados clínicos de fontes confiáveis, como Open Targets. Os testes mostram que ele supera muitos modelos convencionais com uma precisão de 92,11 TP3T em tarefas de inferência de medicamentos e tratamento personalizado, 25,81 TP3T superior ao GPT-4o. Essa ferramenta é adequada para profissionais de saúde e pode melhorar significativamente a eficiência do diagnóstico e do tratamento.

TxAgent: ferramenta de IA para ajudar os médicos a analisar medicamentos e opções de tratamento-1

Lista de funções

Análise de interação medicamentosaExaminar combinações de vários medicamentos para verificar interações nos níveis molecular, farmacocinético e clínico, listando os possíveis riscos.
Identificação de contraindicaçõesIdentificação de medicamentos inadequados com base na doença do paciente e no uso de medicamentos.
Recomendações de tratamento individualizadasGerar planos de tratamento personalizados que incorporem a idade do paciente, as informações genéticas e a progressão da doença.
Recuperação de conhecimento em tempo realDados biomédicos atualizados de 211 ferramentas para apoiar a tomada de decisões.
raciocínio em várias etapasAnálise de problemas complexos em várias etapas, analisando-os passo a passo e tirando conclusões.
autenticação entre fontesVerificação de informações de vários bancos de dados autorizados para garantir que as recomendações sejam confiáveis.
Nome do medicamento GenéricoNome da marca: suporta nome da marca, nome genérico e entradas descritivas com alta consistência de reconhecimento.

Usando a Ajuda

Processo de instalação

O TxAgent é uma ferramenta de código aberto que os usuários podem baixar e instalar via GitHub ou PyPI. Aqui estão as etapas detalhadas:

Preparação do ambiente
- É necessário um computador conectado em rede e recomenda-se uma GPU H100 (com mais de 80 GB de RAM) para obter o melhor desempenho.
- Instale o Python 3.8 ou posterior.
- Certifique-se de que você tenha o Git instalado para fazer download do código.

Instalação do ToolUniverse

Abra um terminal e digite:

git clone https://github.com/mims-harvard/ToolUniverse.git
cd ToolUniverse
python -m pip install . --no-cache-dir

ou instalado via PyPI:
```
pip install tooluniverse
```

Instalação do TxAgent

Digite o seguinte comando:

git clone https://github.com/mims-harvard/TxAgent.git
cd TxAgent
python -m pip install . --no-cache-dir

ou via PyPI:
```
pip install txagent
```

Download do modelo pré-treinado
- Visite HuggingFace (https://huggingface.co/collections/mims-harvard/txagent-67c8e54a9d03a429bb0c622c) para fazer o download dos pesos do modelo.
- Os modelos disponíveis incluem:
  - TxAgent-T1-Llama-3.1-8B: modelo de linguagem principal.
  - ToolRAG-T1-GTE-Qwen2-1.5B: modelo de incorporação de recuperação de ferramentas.
- Coloque o arquivo baixado no diretório do projeto TxAgent.
programa de corrida
- Execute o código de amostra:
```
python run_example.py
```
- ou inicie a interface de demonstração do Gradio:
```
python run_txagent_app.py
```

Como usar os principais recursos

O TxAgent opera a partir da linha de comando ou da interface do Gradio, e as etapas a seguir são detalhadas para a funcionalidade principal:

Análise de interação medicamentosa

procedimento::
1. Inicie o TxAgent e acesse o aplicativo principal ou a interface do Gradio.
2. Digite o nome do medicamento (por exemplo, "Ibuprofeno" e "Aspirina").
3. Selecione a função "Drug Interaction" e execute a análise.
4. O sistema retorna um relatório mostrando os possíveis riscos, como "pode aumentar o risco de hemorragia gástrica".
exemplo típicoDigite "Warfarin" e "Aspirin" e os resultados sugerem que ambos podem melhorar a anticoagulação.
tomar nota deOs nomes dos medicamentos devem estar em inglês e recomenda-se consultar o banco de dados da FDA.

Identificação de contraindicações

procedimento::
1. Selecione "Contraindication Check" (Verificação de contraindicações) na tela.
2. Insira as informações do paciente (por exemplo, "70 anos de idade, doença renal crônica") e a medicação (por exemplo, "Ibuprofeno").
3. O sistema analisa e lista as dicas contraindicadas.
exemplo típicoDigite "renal insufficiency, taking Ibuprofen" e o resultado sugere que o dano renal pode ser agravado.
delicadezaQuanto mais específicas forem as informações inseridas, mais precisos serão os resultados.

Recomendações de tratamento individualizadas

procedimento::
1. Selecione "Treatment Plan Generation" (Geração de plano de tratamento).
2. Insira os detalhes do paciente (por exemplo, "homem de 50 anos, hipertenso, portador da variante do gene CYP2C9").
3. O sistema gera recomendações, como "Recommend low dose of Losartan".
exemplo típicoDigite "diabetes mellitus, 40 year old female" e "Metformin" pode ser sugerido.
tomar nota deRecomendações: As recomendações precisam ser confirmadas com seu médico antes da implementação.

Recuperação de conhecimento em tempo real

procedimento::
1. Digite uma pergunta na caixa de pesquisa, como "Quais são as últimas descobertas sobre a metformina?".
2. O sistema recupera e exibe os resultados do ToolUniverse.
exemplo típicoDigite "Warfarin clinical data" para retornar aos estudos e diretrizes mais recentes.
de pontaOs dados são atualizados em tempo real e abrangem fontes confiáveis.

Precauções de manuseio

Suporte a idiomasEntrada e saída somente em inglês são suportadas no momento.
Economia de resultadosRelatórios de análise: os relatórios de análise podem ser exportados como texto ou PDF.
Requisitos de redeO ToolUniverse requer uma conexão com a Internet para funcionar e garantir uma rede estável.
otimização do desempenhoUso de GPUs de alto desempenho acelera a inferência.

Caso de demonstração

Há vários exemplos oficiais de como usá-lo (consulte a página do GitHub para ver uma animação):

Caso 1Insira vários antibióticos, verifique se há interações e sugira sistematicamente os possíveis riscos de resistência.
Caso 2Ajuste de dosagem e geração de regimes de tratamento adequados para pacientes idosos.
Caso 3Recupere as pesquisas mais recentes sobre um medicamento para ajudar na análise acadêmica.

cenário do aplicativo

diagnóstico clínico e tratamento
Os médicos usam o TxAgent para verificar a segurança dos medicamentos, otimizar as prescrições e reduzir o risco de eventos adversos.
Desenvolvimento de medicamentos
Os pesquisadores analisam a interação de novos medicamentos com medicamentos existentes para verificar a viabilidade clínica.
educação médica
Os alunos praticam o raciocínio sobre medicamentos e aprendem a tomar decisões clínicas por meio de casos simulados.
suporte ao paciente
Os pacientes inserem sua condição e medicação, recebem orientação inicial e discutem o assunto com seu médico.

QA

O TxAgent pode substituir um médico?
Não. Ele é um auxílio e precisa ser usado por um médico em conjunto com o julgamento profissional.
Quais são as fontes de dados?
Os dados são provenientes da FDA, da Open Targets e de outras autoridades e abrangem todos os medicamentos aprovados desde 1939.
Por que você precisa de GPUs de alto desempenho?
O raciocínio em várias etapas e o processamento de big data exigem recursos computacionais avançados, e a GPU H100 oferece um aumento de velocidade.
Ele é compatível com a interface chinesa?
Atualmente sem suporte, somente em inglês, pode ser atualizado com versões em vários idiomas no futuro.