$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
W niniejszym badaniu systematycznie oceniono wpływ dużych modeli językowych (LLM) oraz różnych kategorii treści edukacji zdrowotnej na czytelność i jakość generowanych tekstów. W pierwszej kolejności porównano skuteczność pięciu modeli LLM — Doubao, DeepSeek, Wenxin Yiyan, Tongyi Qianwen oraz GPT-5 — pod kątem przydatności w edukacji pacjentów, ogólnej jakości informacji oraz wielu wskaźników czytelności, w tym wyniku PEMAT, GQS oraz uznanych indeksów czytelności (ARI, FRES, GFOG, FKGL, CL, SMOG oraz LW). Następnie zbadano te same mierniki wyników w pięciu obszarach tematycznych treści edukacji zdrowotnej: podstawowa wiedza o chorobie, etiologia i czynniki ryzyka, diagnostyka, leczenie oraz profilaktyka i rehabilitacja. Poprzez integrację tych dwóch perspektyw analitycznych dalej zbadano, w jaki sposób typ modelu i kategoria treści wspólnie wpływają na jakość i czytelność tekstu, identyfikując tym samym systematyczne wzorce w materiałach edukacyjnych dla pacjentów generowanych przez LLM.
Analiza czytelności w różnych dużych modelach językowych
Do systematycznego porównania złożoności lingwistycznej tekstów dotyczących nerwobólu trójdzielnego, wygenerowanych przez pięć dużych modeli językowych: Doubao, DeepSeek, Wenxin Yiyan, Tongyi Qianwen oraz GPT-5, wykorzystano siedem uznanych indeksów czytelności. Ogólne wyniki podsumowano w Tabeli 4, a rozkłady poszczególnych wskaźników czytelności przedstawiono na Rysunku 1A–G. W przypadku wszystkich indeksów czytelności zaobserwowano statystycznie istotne różnice między pięcioma modelami, przy P < 0,001 dla każdego z nich.
GPT-5 wykazał najwyższe wartości median dla wskaźników ARI, GFOG, FKGL, CL i SMOG oraz najniższą wartość FRES, co wskazuje na generowanie tekstów o dłuższych strukturach zdań, bardziej złożonym słownictwie i największym całkowitym obciążeniu podczas czytania (Rysunek 1A–G). W przeciwieństwie do niego, Wenxin Yiyan wykazał najniższą złożoność językową. Wartości median ARI, GFOG, FKGL, CL i SMOG były dla tego modelu najniższe spośród pięciu analizowanych, natomiast wskaźnik FRES był najwyższy.
Doubao, DeepSeek oraz Tongyi Qianwen wykazały pośredni poziom czytelności pomiędzy GPT-5 a Wenxin Yiyan. Doubao i DeepSeek wykazały porównywalną wydajność w wskaźnikach poziomów edukacyjnych, w tym ARI, GFOG, FKGL i CL, a oba modele miały znacznie wyższe wartości niż Wenxin Yiyan, przy wszystkich P < 0.05. Wyniki te wskazują na podobny ogólny stopień trudności lektury dla Doubao i DeepSeek, przy większej złożoności językowej niż w przypadku Wenxin Yiyan.
Tongyi Qianwen zazwyczaj uzyskiwało wartości pośrednie między wynikami Doubao/DeepSeek a GPT-5 w większości indeksów czytelności. Warto zauważyć, że jego wynik CL był bliższy wynikowi GPT-5, co sugeruje nieco większą złożoność lingwistyczną niż w przypadku Doubao i DeepSeek, przy jednoczesnym zachowaniu mniejszej złożoności niż GPT-5. Indeks LW wykazał wzorzec rozkładu odmienny od pozostałych metryk czytelności. Wenxin Yiyan osiągnął najwyższy wynik LW (60,00), a następnie Tongyi Qianwen, DeepSeek i Doubao, podczas gdy GPT-5 uzyskał najniższy wynik LW (46,50). Ta rozbieżność odzwierciedla różnice w sposobie, w jaki poszczególne wzory czytelności przypisują wagi długości zdań i trudności słów (Rycina 1G).
Ogólnie zaobserwowano znaczne różnice w złożoności językowej pomiędzy pięcioma dużymi modelami językowymi. GPT-5 wygenerował tekst o największej złożoności językowej, Wenxin Yiyan stworzył treści najbardziej czytelne, natomiast pozostałe modele wykazały pośredni poziom czytelności, choć widoczne były różnice strukturalne.
Porównanie przydatności w edukacji pacjentów oraz ogólnej jakości pomiędzy dużymi modelami językowymi
Odnotowano istotne różnice w przydatności edukacji pacjenta, ocenianej za pomocą PEMAT, pomiędzy pięcioma modelami językowymi (Rysunek 1H; Tabela 4), przy wszystkich P < 0,001. GPT-5 uzyskał najwyższy wynik PEMAT w ocenie ekspertów (9,40 ± 1,90), co wskazuje na większą przydatność edukacyjną w ramach zastosowanego schematu walidacyjnego. Wynik ten nie powinien być jednak interpretowany jako dowód na to, że materiały generowane przez GPT-5 poprawiają rzeczywiste zrozumienie, satysfakcję, zaufanie pacjentów, ich zachowania zdrowotne lub wyniki kliniczne.
DeepSeek uzyskał umiarkowany wynik PEMAT (6,80 ± 1,06) przy stosunkowo wąskim rozkładzie wyników, co sugeruje spójną wydajność w generowaniu materiałów edukacyjnych dla pacjentów. Niemniej jednak jego ogólna przydatność edukacyjna pozostała znacznie niższa niż w przypadku GPT-5 (P < 0,001). Modele Doubao, Tongyi Qianwen i Wenxin Yiyan uzyskały niższe wyniki PEMAT (odpowiednio 5,35 ± 1,04, 5,65 ± 1,09 oraz 5,35 ± 0,93). Nie zaobserwowano istotnych różnic między tymi trzema modelami, a wszystkie one wypadły znacznie gorzej niż DeepSeek i GPT-5 (wszystkie P < 0,01). Wyniki te wskazują na porównywalną, lecz ograniczoną przydatność edukacyjną tych modeli, szczególnie w zakresie jasności instrukcji, organizacji lingwistycznej i łatwości zrozumienia.
Podobny wzorzec zaobserwowano w przypadku ogólnej jakości informacji, ocenianej przy użyciu GQS (Rysunek 1I). Zidentyfikowano statystycznie istotne różnice pomiędzy pięcioma modelami, przy P < 0,001 dla wszystkich. GPT-5 uzyskał najwyższy wynik GQS (4,00 ± 0,65). Jego wyniki koncentrowały się w zakresie 4–5, wykazując ograniczoną zmienność, co wskazuje na konsekwentnie wysoką wydajność w zakresie spójności treści, kompletności strukturalnej oraz użyteczności praktycznej.
Następnie uplasowały się modele DeepSeek i Doubao, z wynikami GQS odpowiednio 3,35 ± 0,59 i 3,40 ± 0,50. Rozkłady ich wyników koncentrowały się między 3 a 4, co sugeruje umiarkowaną jakość informacji oraz rozsądną wiarygodność. Z kolei modele Tongyi Qianwen i Wenxin Yiyan uzyskały najniższe wyniki GQS (odpowiednio 2,50 ± 0,51 i 2,20 ± 0,52). Ich rozkłady były przesunięte w stronę dolnego końca skali, co wskazuje na ograniczenia w zakresie dokładności informacji, rygoru strukturalnego oraz głębi treści, co może zmniejszać ich przydatność w edukacji pacjentów.
Ogólnie GPT-5 osiągnął najwyższe oceny PEMAT i GQS wystawione przez ekspertów w tym zbiorze danych, podczas gdy DeepSeek i Doubao wykazały wyniki pośrednie. Tongyi Qianwen i Wenxin Yiyan otrzymały niższe oceny GQS. Wyniki te stanowią rezultaty benchmarkingu przeprowadzonego przez ekspertów i nie powinny być interpretowane jako dowód gotowości klinicznej lub skuteczności na poziomie pacjenta.
Porównanie czytelności, przydatności do edukacji pacjentów oraz ogólnej jakości w poszczególnych kategoriach treści edukacji zdrowotnej
Analiza według kategorii treści wykazała istotne różnice w czytelności w obrębie pięciu tematów edukacji zdrowotnej (Tabela 5). W przypadku wskaźnika FRES zaobserwowano statystycznie istotne różnice pomiędzy kategoriami tematycznymi (P = 0.004). Wyższe wartości FRES wskazują na łatwiejszą czytelność. Teksty dotyczące podstawowej wiedzy o chorobach były najbardziej czytelne (mediana = 28.50), a następnie treści diagnostyczne (mediana = 16.00), treści dotyczące etiologii i czynników ryzyka (mediana = 12.50) oraz treści związane z leczeniem (mediana = 11.50). Z kolei teksty dotyczące profilaktyki i rehabilitacji wykazały najniższą czytelność (mediana FRES = 1.00), co wskazuje na największy poziom trudności w czytaniu.
Podobne wzorce zaobserwowano w przypadku pozostałych wskaźników czytelności. Wskaźniki GFOG i FKGL różniły się znacząco pomiędzy kategoriami tematycznymi (P = 0,002 oraz P = 0,036), przy czym oba wskaźniki wskazywały na wyższy poziom trudności lektury dla treści dotyczących etiologii i czynników ryzyka oraz profilaktyki i rehabilitacji. Wskaźnik SMOG również sugerował, że teksty dotyczące etiologii i czynników ryzyka zawierały większą proporcję słów wielosylabowych (P = 0,039). Największe różnice odnotowano dla wskaźnika CL (P < 0,001). Teksty dotyczące profilaktyki i rehabilitacji charakteryzowały się najdłuższymi zdaniami (mediana = 21,01), co znacząco zwiększało trudność czytania, natomiast teksty zawierające podstawową wiedzę o chorobie miały najkrótsze zdania (mediana = 14,88), co odpowiadało najniższemu obciążeniu przy lekturze. Nie zaobserwowano istotnych różnic pomiędzy kategoriami treści dla wskaźników ARI lub LW.
Nie stwierdzono statystycznie istotnych różnic w przydatności edukacyjnej dla pacjentów pomiędzy pięcioma kategoriami treści na podstawie wyników PEMAT (P = 0,252). Średnie wyniki PEMAT mieściły się w zakresie od 5,90 do 7,20, co wskazuje na to, że mimo wyraźnych różnic w złożoności językowej, przydatność edukacyjna pozostała stosunkowo spójna we wszystkich tematach. Podobnie ogólna jakość informacji, oceniana za pomocą GQS, nie różniła się istotnie pomiędzy kategoriami treści (P = 0,822). Średnie wartości GQS mieściły się w zakresie od 2,95 do 3,25, co wskazuje, że ogólna jakość informacji była stosunkowo stabilna we wszystkich tematach treści.
Ogólnie rzecz biorąc, zaobserwowano znaczne różnice w czytelności treści w obrębie tematów edukacji zdrowotnej; największy poziom trudności odczytu wykazały treści dotyczące etiologii i czynników ryzyka oraz treści dotyczące profilaktyki i rehabilitacji, natomiast treści dotyczące podstawowej wiedzy o chorobie były najbardziej czytelne. Z kolei odpowiedniość edukacji pacjentów oraz ogólna jakość informacji pozostały na względnie stałym poziomie we wszystkich kategoriach treści.
Analiza korelacji między czytelnością, przydatnością dla edukacji pacjentów a ogólną jakością
Macierz korelacji przedstawiona na Rysunku 2 wykazuje spójne i silne powiązania między wskaźnikami czytelności, co wskazuje na wysoką spójność wewnętrzną. Większość miar czytelności, w tym ARI, GFOG, FKGL, CL i SMOG, wykazała umiarkowane do silnych korelacje dodatnie między sobą, z współczynnikami korelacji w zakresie od 0,64 do 0,97 (wszystkie P < 0,001). Wyniki te dodatkowo potwierdzają komplementarny charakter tych wskaźników w ocenie złożoności językowej. W przeciwieństwie do nich, wskaźnik FRES wykazał istotne korelacje ujemne z wieloma miarami czytelności, w tym ARI, GFOG, FKGL, CL i SMOG, przy bezwzględnych wartościach współczynników korelacji większych niż 0,70 (wszystkie P < 0,001). Wzorzec ten odzwierciedla odwrotny kierunek punktacji w FRES, gdzie wyższe wyniki oznaczają większą czytelność. Wskaźnik LW również wykazał istotne korelacje ujemne z innymi wskaźnikami czytelności, w tym ARI, FKGL, GFOG i SMOG, z bezwzględnymi współczynnikami korelacji w zakresie od 0,75 do 0,90 (wszystkie P < 0,001). Odwrotnie, LW był dodatnio skorelowany z FRES (współczynnik korelacji = 0,69, P < 0,001).
Zaobserwowano również wyraźne powiązania między wskaźnikami czytelności a ogólną jakością informacji, mierzoną za pomocą GQS. GQS wykazał słabe do umiarkowanych dodatnich korelacje z większością mierników czytelności, w tym ARI, GFOG, FKGL, CL i SMOG, przy współczynnikach korelacji w zakresie od 0,326 do 0,391 (wszystkie P < 0,001). Wyniki te sugerują, że większa złożoność lingwistyczna wiązała się z wyższą jakością informacji w ocenie ekspertów. Z kolei GQS był umiarkowanie ujemnie skorelowany z FRES (współczynnik korelacji = −0,408, P < 0,001), co wskazuje, że teksty wymagające wyższego poziomu czytania zazwyczaj otrzymywały wyższe oceny GQS. GQS wykazał również umiarkowaną ujemną korelację z LW (współczynnik korelacji = −0,421, P < 0,001).
Związki między czytelnością a przydatnością w edukacji pacjentów, oceniane za pomocą PEMAT, były ogólnie słabsze, lecz spójne pod względem kierunku. Wyniki PEMAT wykazały słabe dodatnie korelacje z ARI, GFOG, FKGL, CL i SMOG, przy współczynnikach korelacji w zakresie od 0,305 do 0,434 (wszystkie P < 0,01). W przeciwieństwie do tego, wyniki PEMAT były słabo ujemnie skorelowane z FRES i LW, z bezwzględnymi współczynnikami korelacji wynoszącymi odpowiednio 0,432 i 0,320 (oba P < 0,01). Wyniki te sugerują, że w obrębie tego zbioru danych większa złożoność językowa wiązała się z umiarkowanie wyższą przydatnością edukacyjną ocenioną przez ekspertów, choć siła tych powiązań była ograniczona.
Co istotne, zaobserwowano umiarkowaną dodatnią korelację między wynikami PEMAT a GQS (współczynnik korelacji = 0,645, P < 0,001). Było to najsilniejsze powiązanie odnotowane między domenami oceny, co wskazuje, że odpowiedzi o wyższej przydatności edukacyjnej miały również tendencję do otrzymywania wyższych ocen ogólnej jakości informacji.
DOSPŁETNOŚĆ DANYCH:
Kompletny zestaw danych wspierający niniejsze badanie został udostępniony jako materiał uzupełniający. Plik uzupełniający 1 zawiera pełną listę znormalizowanych pytań, promptów oraz 100 zarchiwizowanych odpowiedzi wygenerowanych przez LLM. Tabela uzupełniająca 2 zawiera arkusze ocen ekspertów PEMAT i GQS, w tym oceny PEMAT na poziomie poszczególnych elementów (tam, gdzie były dostępne), całkowite wyniki PEMAT, wyniki GQS, informacje o porównaniu oceniających oraz zapisy z rozstrzygania rozbieżności, jeśli dotyczy. Wyniki czytelności, dane źródłowe do rycin oraz kod analizy w programie R zostały udostępnione jako Plik uzupełniający 2. Ze względu na to, że wyniki LLM mogą zmieniać się w czasie w wyniku aktualizacji modeli, zmian interfejsu i modyfikacji na poziomie platformy, do weryfikacji i wtórnej analizy należy wykorzystywać zarchiwizowane wyniki, a nie nowo generowane odpowiedzi.

Rycina 1: Porównanie czytelności, przydatności w edukacji pacjentów oraz ogólnej jakości informacji w pięciu dużych modelach językowych. (A–G) Ten panel prezentuje wskaźniki czytelności: Automated Readability Index (ARI), Flesch Reading Ease Score (FRES), Gunning Fog Index (GFOG), Flesch-Kincaid Grade Level (FKGL), Coleman-Liau Index (CL), Simple Measure of Gobbledygook (SMOG) oraz Linsear Write Formula (LW). (H) Ten panel przedstawia całkowite wyniki PEMAT, a panel (I) przedstawia ogólne oceny jakości (Global Quality Scores, GQS). Na każdym wykresie pudełkowym linia środkowa oznacza medianę, pudełko wskazuje rozstęp międzykwartylowy (IQR), wąsy sięgają 1,5 × IQR, a punkty poza wąsami reprezentują wartości odstające. Skróty: ARI = Automated Readability Index; FRES = Flesch Reading Ease Score; GFOG = Gunning Fog Index; FKGL = Flesch Kincaid Grade Level; CL = Coleman Liau Index; SMOG = Simple Measure of Gobbledygook; LW = Linsear Write; PEMAT = Patient Education Materials Assessment Tool for Understandability and Actionability, wersja do druku; Global Quality Score = GQS. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rysunek 2: Macierz korelacji Spearmana między wskaźnikami czytelności, przydatnością materiałów edukacyjnych dla pacjenta a ogólną jakością informacji we wszystkich odpowiedziach wygenerowanych przez modele. Macierz przedstawia współczynniki korelacji Spearmana dla powiązań parowych między ARI, FRES, GFOG, FKGL, CL, SMOG, LW, PEMAT i GQS. Skróty: ARI = Automated Readability Index; FRES = Flesch Reading Ease Score; GFOG = Gunning Fog Index; FKGL = Flesch-Kincaid Grade Level; CL = Coleman-Liau Index; SMOG = Simple Measure of Gobbledygook; LW = Linsear Write; PEMAT = Patient Education Materials Assessment Tool; GQS = Global Quality Score. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Tabela 1: Lista 20 pytań dotyczących nerwobólu twarzy. Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.
Tabela 2: Narzędzia do oceny czytelności, wzory i opisy. Proszę kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.
Tabela 3: Kryteria jakości Global Quality Score (GQS). Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.
Tabela 4: Wyniki analizy różnych dużych modeli językowych dla najczęstszych pytań dotyczących nerwobólu trójdzielnego. Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.
Tabela 5: Wyniki analizy w różnych wymiarach dla najczęstszych pytań dotyczących nerwobólu trójdzielnego. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.
Tabela uzupełniająca 1: Wyniki czytelności odpowiedzi wygenerowanych przez pięć dużych modeli językowych dla wszystkich ocenianych indeksów czytelności. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.
Tabela uzupełniająca 2: Oceny ekspertów dotyczące przydatności edukacji pacjenta (PEMAT) oraz ogólnej jakości informacji (GQS) dla odpowiedzi wygenerowanych przez pięć dużych modeli językowych. Proszę kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.
Plik uzupełniający 1: Zestandaryzowane pytania dotyczące nerwobólu trójdzielnego oraz kompletne odpowiedzi wygenerowane przez pięć dużych modeli językowych. Proszę kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.
Plik uzupełniający 2: Skrypty R i dane źródłowe wykorzystane do analiz statystycznych i generowania rycin. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.