AI也能開(kāi)MDT會(huì)診?MDTeamGPT構(gòu)建多智能體醫(yī)療協(xié)作新范式 精華
引言:多學(xué)科協(xié)作醫(yī)療咨詢(xún)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)踐中,面對(duì)日益復(fù)雜的疾病,單一專(zhuān)科的視角往往難以滿(mǎn)足患者全面、精準(zhǔn)的診療需求。多學(xué)科團(tuán)隊(duì)(Multi-Disciplinary Team, MDT)診療模式應(yīng)運(yùn)而生,通過(guò)系統(tǒng)性地整合不同醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí),旨在制定更準(zhǔn)確、更全面的治療策略,從而改善患者預(yù)后。MDT模式的核心價(jià)值在于其能夠匯聚跨學(xué)科的智慧,克服單一專(zhuān)科可能存在的局限性,為患者提供最佳的個(gè)體化診療方案。
然而,傳統(tǒng)的MDT會(huì)診模式在實(shí)踐中面臨諸多挑戰(zhàn)。組織跨學(xué)科專(zhuān)家進(jìn)行會(huì)診需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力資源。同時(shí),會(huì)診過(guò)程容易受到流程疏忽、認(rèn)知偏見(jiàn)以及溝通效率低下等因素的影響。這些系統(tǒng)性的挑戰(zhàn)不僅可能影響醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量,甚至可能對(duì)患者的治療結(jié)果產(chǎn)生不利影響。
近年來(lái),大型語(yǔ)言模型(Large Language Models, LLMs)取得了顯著進(jìn)展。這些模型憑借其龐大的參數(shù)規(guī)模和在海量、多樣化知識(shí)庫(kù)上的訓(xùn)練,展現(xiàn)出強(qiáng)大的推理能力和零樣本泛化能力。這為利用LLMs改進(jìn)傳統(tǒng)MDT會(huì)診模式提供了新的可能性。將LLMs作為自主智能體(Agent)應(yīng)用于醫(yī)療咨詢(xún),有望輔助人類(lèi)醫(yī)生,提高會(huì)診效率和質(zhì)量。
盡管前景廣闊,但將LLMs應(yīng)用于MDT診斷仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。首先,醫(yī)療數(shù)據(jù)的隱私性要求極高,且缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的存儲(chǔ)方式,導(dǎo)致可用于監(jiān)督式微調(diào)(Supervised Fine-Tuning, SFT)的高質(zhì)量MDT會(huì)診數(shù)據(jù)極為稀缺。其次,即使經(jīng)過(guò)醫(yī)學(xué)知識(shí)微調(diào),LLMs仍普遍存在“幻覺(jué)”(Hallucination)問(wèn)題,即生成不準(zhǔn)確或虛假信息。在醫(yī)療這一高風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域,即便是微小的錯(cuò)誤也可能導(dǎo)致嚴(yán)重的醫(yī)療事故。
雖然基于LLMs的多智能體系統(tǒng)通過(guò)模擬多輪互動(dòng),能夠激發(fā)模型潛在的醫(yī)學(xué)知識(shí),增強(qiáng)推理能力,并在一定程度上減少幻覺(jué)的發(fā)生,但現(xiàn)有研究仍存在一些局限性。多角色之間的交互往往導(dǎo)致對(duì)話(huà)歷史過(guò)長(zhǎng),隨著上下文信息的累積,模型的認(rèn)知負(fù)擔(dān)加重,影響響應(yīng)效率和準(zhǔn)確性。此外,一些方法僅僅簡(jiǎn)單存儲(chǔ)診療歷史,未能有效提取成功的經(jīng)驗(yàn)或反思失敗的教訓(xùn),限制了知識(shí)的泛化能力和系統(tǒng)的自我進(jìn)化潛力。
為了應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn),南京大學(xué)、南洋理工的研究團(tuán)隊(duì)在論文《MDTeamGPT: A Self-Evolving LLM-based Multi-Agent Framework for Multi-Disciplinary Team Medical Consultation》提出了MDTeamGPT,一個(gè)基于LLM的自演化多智能體框架,專(zhuān)門(mén)用于模擬和優(yōu)化MDT醫(yī)療咨詢(xún)過(guò)程。該框架旨在通過(guò)創(chuàng)新的機(jī)制解決長(zhǎng)對(duì)話(huà)歷史、認(rèn)知負(fù)擔(dān)、經(jīng)驗(yàn)利用不足以及泛化能力受限等問(wèn)題,探索構(gòu)建更高效、更可靠的AI輔助醫(yī)療咨詢(xún)系統(tǒng)。
現(xiàn)有方法的局限性與MDTeamGPT的提出背景
在探索使用LLMs進(jìn)行MDT醫(yī)療咨詢(xún)的過(guò)程中,研究人員嘗試了多種策略,包括角色扮演、任務(wù)分解、模擬臨床環(huán)境以及積累醫(yī)療經(jīng)驗(yàn)等。例如,MedAgents通過(guò)為每個(gè)LLM智能體分配不同的醫(yī)生角色,并采用共識(shí)投票機(jī)制進(jìn)行決策。然而,這種方法缺乏穩(wěn)健的討論策略,可能導(dǎo)致“集體幻覺(jué)”的風(fēng)險(xiǎn),即多個(gè)智能體共同產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)論。此外,許多現(xiàn)有方法依賴(lài)于靜態(tài)的結(jié)構(gòu),其能力受限于LLM本身的零樣本推理水平,難以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)積累實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)。
經(jīng)驗(yàn)利用是提升智能體能力的關(guān)鍵。受人類(lèi)知識(shí)獲取機(jī)制的啟發(fā),為L(zhǎng)LM智能體配備反思性記憶被認(rèn)為可以增強(qiáng)其解決問(wèn)題的能力。一些研究工作如ExpeL、Co-Learning、IER和Selfevolve探索了不同的經(jīng)驗(yàn)積累和應(yīng)用方式。例如,ExpeL從過(guò)去的成功案例中積累經(jīng)驗(yàn),并在推理時(shí)應(yīng)用這些知識(shí);Co-Learning則側(cè)重于收集由先前行動(dòng)驅(qū)動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)啟發(fā)式方法,使智能體能更靈活地處理新任務(wù);IER允許智能體在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中迭代地完善積累的經(jīng)驗(yàn);Selfevolve利用LLM同時(shí)作為知識(shí)提供者和自我反思的程序員,使智能體通過(guò)反思過(guò)程進(jìn)行進(jìn)化。Agent Hospital則利用病歷庫(kù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)積累診斷數(shù)據(jù),以增強(qiáng)醫(yī)療智能體的提示并支持其演進(jìn)。
然而,這些方法在經(jīng)驗(yàn)利用方面仍存在不足。它們往往缺乏對(duì)錯(cuò)誤案例的抽象、總結(jié)和反思機(jī)制,導(dǎo)致無(wú)法充分利用失敗教訓(xùn)中蘊(yùn)含的寶貴信息。簡(jiǎn)單地存儲(chǔ)歷史記錄而不進(jìn)行有效整合和反思,可能在處理具體細(xì)節(jié)時(shí)引入偏見(jiàn)。
有效的討論和信息聚合機(jī)制對(duì)于多智能體系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。名義群體技術(shù)(Nominal Group Technique, NGT)是一種結(jié)構(gòu)化的決策方法,通過(guò)個(gè)人構(gòu)思、輪流分享、集中討論和投票四個(gè)階段,引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)從個(gè)體想法走向集體共識(shí)?;诖嗽瓌t,LLM Discussion通過(guò)將對(duì)話(huà)劃分為啟動(dòng)、討論和收斂階段,促進(jìn)多個(gè)智能體之間的迭代和發(fā)散性交流,以增強(qiáng)LLMs的創(chuàng)造潛力。
盡管現(xiàn)有方法在特定方面取得了一定進(jìn)展,但在模擬真實(shí)MDT會(huì)診場(chǎng)景,特別是解決長(zhǎng)對(duì)話(huà)歷史帶來(lái)的認(rèn)知負(fù)擔(dān)、有效利用正反兩方面經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自演化和知識(shí)泛化方面,仍存在明顯的改進(jìn)空間。MDTeamGPT正是在這樣的背景下被提出,它試圖通過(guò)整合多項(xiàng)創(chuàng)新機(jī)制,克服現(xiàn)有方法的局限性,提供一個(gè)更全面、更高效、能夠自我完善的MDT醫(yī)療咨詢(xún)框架。
MDTeamGPT框架詳解 (圖2)
MDTeamGPT框架的核心是模擬一個(gè)結(jié)構(gòu)化的、協(xié)作式的、且能夠自我學(xué)習(xí)和改進(jìn)的MDT會(huì)診流程。該框架包含多種智能體角色,并分為三個(gè)關(guān)鍵階段:專(zhuān)家分配、多輪會(huì)診、總結(jié)輸出與演化。
智能體角色設(shè)定
框架內(nèi)置了兩類(lèi)智能體角色:
- 專(zhuān)家醫(yī)生智能體 (S):包含多個(gè)醫(yī)學(xué)專(zhuān)科領(lǐng)域的角色,如全科內(nèi)科醫(yī)生、普外科醫(yī)生、兒科醫(yī)生、婦產(chǎn)科醫(yī)生、放射科醫(yī)生、神經(jīng)科醫(yī)生、病理科醫(yī)生和藥劑師。這些智能體直接參與會(huì)診討論,提供各自領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)。
- 輔助智能體 (A):包括初級(jí)保健醫(yī)生(分診)、主導(dǎo)醫(yī)生、思維鏈審查員、安全與倫理審查員。這些角色不直接參與會(huì)診內(nèi)容的討論,而是承擔(dān)流程管理、信息整合、質(zhì)量控制和知識(shí)管理等關(guān)鍵支撐功能。
這種角色設(shè)定旨在覆蓋廣泛的醫(yī)學(xué)場(chǎng)景,模擬真實(shí)MDT中不同專(zhuān)業(yè)背景醫(yī)生的協(xié)作。所有角色的行為都通過(guò)精心設(shè)計(jì)的提示模板(Prompt Templates)進(jìn)行引導(dǎo)。
框架工作流程
MDTeamGPT的整體工作流程可以概括為以下三個(gè)主要階段:
- 安排專(zhuān)家醫(yī)生 (Arranging Specialist Doctors, 圖2A):當(dāng)“患者”智能體攜帶個(gè)人背景信息 (C) 和醫(yī)療問(wèn)題 (Q) 進(jìn)入系統(tǒng)時(shí),首先由“初級(jí)保健醫(yī)生”智能體進(jìn)行初步評(píng)估?;诨颊叩木唧w情況,該智能體選擇最相關(guān)的專(zhuān)家醫(yī)生智能體參與后續(xù)會(huì)診,并給出選擇理由。這一步驟旨在確保會(huì)診團(tuán)隊(duì)的專(zhuān)業(yè)構(gòu)成與患者需求相匹配,避免無(wú)關(guān)專(zhuān)家干擾,提高會(huì)診效率。
- 多輪會(huì)診 (Multi-Round Consultations, 圖2B):選定的專(zhuān)家醫(yī)生智能體進(jìn)入多輪討論環(huán)節(jié)。在每一輪討論中,專(zhuān)家們根據(jù)現(xiàn)有信息(包括初始問(wèn)題和前幾輪的討論摘要)提出自己的觀點(diǎn)和診療建議。為了有效管理討論過(guò)程并降低模型的認(rèn)知負(fù)擔(dān),框架引入了“主導(dǎo)醫(yī)生”智能體和“殘差討論結(jié)構(gòu)”(Residual Discussion Structure)。主導(dǎo)醫(yī)生負(fù)責(zé)在每輪結(jié)束后,將所有專(zhuān)家的發(fā)言整理歸納為四個(gè)維度:一致性(Consistency)、沖突性(Conflict)、獨(dú)立性(Independence)和整合性(Integration)。這些結(jié)構(gòu)化的信息被存入“歷史共享池”(Historical Shared Pool)。殘差討論結(jié)構(gòu)則限制了智能體在后續(xù)輪次中能訪問(wèn)的歷史信息范圍(通常是最近一到兩輪的總結(jié)),以聚焦當(dāng)前討論重點(diǎn),減少冗余信息干擾。討論持續(xù)進(jìn)行,直到所有專(zhuān)家達(dá)成共識(shí),或達(dá)到預(yù)設(shè)的最大討論輪數(shù)。
- 總結(jié)輸出與演化 (Summary and Output Stage & Evolution, 圖2C):會(huì)診結(jié)束后,最終的結(jié)論首先由“安全與倫理審查員”進(jìn)行審核,過(guò)濾潛在的風(fēng)險(xiǎn)和不道德內(nèi)容,確保輸出結(jié)果的安全可靠。隨后,會(huì)診結(jié)果的正確性會(huì)被驗(yàn)證。根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果,“思維鏈審查員”(Chain-of-Thought Reviewer)將本次會(huì)診的經(jīng)驗(yàn)(包括問(wèn)題、背景、討論過(guò)程、結(jié)論以及錯(cuò)誤反思)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理,并分別存入兩個(gè)知識(shí)庫(kù):“正確答案知識(shí)庫(kù)”(CorrectKB)和“思維鏈知識(shí)庫(kù)”(ChainKB)。這兩個(gè)知識(shí)庫(kù)構(gòu)成了框架的“記憶”,用于在未來(lái)的會(huì)診中提供參考,并通過(guò)檢索相似案例來(lái)增強(qiáng)智能體的提示,從而實(shí)現(xiàn)框架的自我學(xué)習(xí)和進(jìn)化。
下面將對(duì)每個(gè)階段的關(guān)鍵技術(shù)機(jī)制進(jìn)行更深入的解析。
關(guān)鍵技術(shù)機(jī)制:專(zhuān)家分配 (圖2A)
在MDTeamGPT框架的第一階段,核心任務(wù)是根據(jù)患者的具體情況,智能地組建一個(gè)合適的專(zhuān)家會(huì)診團(tuán)隊(duì)。這一職責(zé)由“初級(jí)保健醫(yī)生”智能體承擔(dān)。
當(dāng)接收到患者的背景信息 (C) 和醫(yī)療問(wèn)題 (Q) 后,初級(jí)保健醫(yī)生智能體被要求執(zhí)行以下操作:
- 分析病情:理解患者的主訴、癥狀、體征、病史等關(guān)鍵信息。
- 推理選擇理由:基于對(duì)病情的分析,判斷哪些專(zhuān)科領(lǐng)域與當(dāng)前病例最相關(guān)。需要明確說(shuō)明選擇每個(gè)專(zhuān)家的理由,以及預(yù)期該專(zhuān)家在診斷和治療中可能扮演的角色和貢獻(xiàn)。
- 選擇專(zhuān)家組合:從預(yù)定義的專(zhuān)家醫(yī)生角色池 (S) 中選擇一個(gè)子集 (Roles)。研究中設(shè)定了放射科醫(yī)生、病理科醫(yī)生和藥劑師為某些場(chǎng)景下的強(qiáng)制角色,其他角色則根據(jù)具體情況動(dòng)態(tài)選擇。
- 格式化輸出:按照預(yù)設(shè)的格式輸出選擇理由和最終選定的專(zhuān)家角色列表。
為了確保初級(jí)保健醫(yī)生智能體能夠準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)化地完成任務(wù),研究者采用了“少樣本學(xué)習(xí)”(Few-shot Learning)的方法來(lái)配置該智能體。即在給初級(jí)保健醫(yī)生的提示中,包含了一些實(shí)際的輸入問(wèn)題和對(duì)應(yīng)的理想輸出(包括選擇理由和專(zhuān)家列表)作為示例。這有助于引導(dǎo)模型理解任務(wù)要求,并按照期望的格式生成輸出。
例如,對(duì)于一個(gè)描述新生兒喂養(yǎng)困難、嘔吐(黃色嘔吐物)、腹部輕微膨脹的案例,初級(jí)保健醫(yī)生可能會(huì)選擇兒科醫(yī)生(評(píng)估嬰兒整體健康)、普外科醫(yī)生(評(píng)估是否存在胃腸道梗阻等外科問(wèn)題)、放射科醫(yī)生(進(jìn)行影像學(xué)檢查)和病理科醫(yī)生(協(xié)助診斷病理變化),并給出相應(yīng)的選擇理由。
這一階段的設(shè)計(jì)目標(biāo)明確:通過(guò)智能分診,確保后續(xù)的多輪會(huì)診聚焦于最相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí),避免因引入過(guò)多無(wú)關(guān)專(zhuān)家而導(dǎo)致信息冗余和討論效率低下,為后續(xù)的高效、精準(zhǔn)會(huì)診奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵技術(shù)機(jī)制:多輪會(huì)診與信息聚合 (圖2B, 圖3, 算法1)
多輪會(huì)診是MDTeamGPT框架的核心交互環(huán)節(jié),旨在模擬真實(shí)MDT討論的協(xié)作過(guò)程,并通過(guò)創(chuàng)新的機(jī)制優(yōu)化信息流和決策過(guò)程。
首輪討論 (Round 1)
- 獨(dú)立觀點(diǎn)陳述:經(jīng)過(guò)初級(jí)保健醫(yī)生篩選出的專(zhuān)家醫(yī)生智能體,各自獨(dú)立地根據(jù)患者的初始信息 (C, Q) 形成自己的初步診斷意見(jiàn)和治療建議 (S?,k),包括選擇一個(gè)選項(xiàng)ID(如果問(wèn)題是選擇題形式)和相應(yīng)的文本內(nèi)容。在此階段,專(zhuān)家之間不能互相看到對(duì)方的發(fā)言,以保證初始觀點(diǎn)的獨(dú)立性。
- 主導(dǎo)醫(yī)生介入:所有專(zhuān)家的首輪發(fā)言被匯總提交給“主導(dǎo)醫(yī)生”智能體。
- 信息結(jié)構(gòu)化處理:主導(dǎo)醫(yī)生的核心任務(wù)是將雜亂的、可能包含重復(fù)、矛盾或獨(dú)特觀點(diǎn)的發(fā)言,進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理。具體來(lái)說(shuō),它會(huì)將信息歸納為四個(gè)維度:
一致性 (Consistency):聚合多個(gè)專(zhuān)家發(fā)言中達(dá)成共識(shí)的部分。
沖突性 (Conflict):識(shí)別并列出不同專(zhuān)家意見(jiàn)之間的矛盾點(diǎn)。如果所有專(zhuān)家意見(jiàn)一致,則此項(xiàng)為空。
獨(dú)立性 (Independence):提取某個(gè)專(zhuān)家提出的、其他專(zhuān)家未提及的獨(dú)特觀點(diǎn)或信息。如果沒(méi)有獨(dú)特觀點(diǎn),則此項(xiàng)為空。
整合性 (Integration):將所有專(zhuān)家的觀點(diǎn)進(jìn)行綜合,形成一個(gè)包含所有視角的、結(jié)構(gòu)化的摘要。
- 存入歷史共享池:經(jīng)過(guò)主導(dǎo)醫(yī)生處理后的結(jié)構(gòu)化信息,被標(biāo)記為 S??,并存儲(chǔ)到“歷史共享池”(H) 中,作為后續(xù)討論的基礎(chǔ)。
后續(xù)輪次討論 (Round 2 及以后)
- 引入殘差討論結(jié)構(gòu) (Residual Discussion Structure, 圖3):這是MDTeamGPT的一個(gè)關(guān)鍵創(chuàng)新。與讓智能體訪問(wèn)所有歷史對(duì)話(huà)不同,該結(jié)構(gòu)限制了智能體可參考的信息范圍:
- 在第二輪 (Round 2) 討論中,每個(gè)專(zhuān)家智能體可以訪問(wèn)并參考存儲(chǔ)在H中的第一輪結(jié)構(gòu)化總結(jié) S???;谶@些信息和原始問(wèn)題,專(zhuān)家們?cè)俅翁岢鲎约旱挠^點(diǎn) S?,k。
- 從第三輪 (Round i+1, i≥2) 開(kāi)始,專(zhuān)家智能體可以訪問(wèn)并參考H中存儲(chǔ)的前兩輪(第 i 輪和第 i-1 輪)的結(jié)構(gòu)化總結(jié) S?? 和 S????。它們整合這兩輪的討論精華,進(jìn)一步完善自己的觀點(diǎn) S???,k。
- 主導(dǎo)醫(yī)生持續(xù)工作:在每一輪結(jié)束后,主導(dǎo)醫(yī)生都會(huì)重復(fù)信息結(jié)構(gòu)化處理的工作,將當(dāng)輪所有專(zhuān)家的發(fā)言 (S???) 處理成 S????,并存入H中。
- 殘差結(jié)構(gòu)的目的:這種設(shè)計(jì)有多重優(yōu)勢(shì):
- 降低認(rèn)知負(fù)荷:限制了需要處理的歷史信息量,減輕了LLM的上下文理解壓力。
- 提高討論效率:聚焦于最近的討論進(jìn)展和分歧點(diǎn),避免在冗長(zhǎng)的歷史信息中迷失。
- 減少信息污染:通過(guò)主導(dǎo)醫(yī)生的結(jié)構(gòu)化總結(jié),過(guò)濾了噪音和冗余信息。
- 緩解從眾效應(yīng)/集體幻覺(jué):限制對(duì)早期或較遠(yuǎn)歷史信息的訪問(wèn),有助于智能體保持一定的獨(dú)立思考,減少被其他智能體過(guò)度影響的可能性。
共識(shí)達(dá)成機(jī)制
- 持續(xù)討論:多輪討論一直進(jìn)行,直到所有參與的專(zhuān)家醫(yī)生智能體就最終答案(例如,選擇題選項(xiàng)ID)達(dá)成一致。
- 最大輪數(shù)限制:為了控制討論的時(shí)間和成本,設(shè)定了一個(gè)最大討論輪數(shù)(例如,10輪)。
- 無(wú)共識(shí)處理:如果在達(dá)到最大輪數(shù)時(shí)仍未達(dá)成共識(shí),則采用“多數(shù)原則”決定最終答案。即選擇被最多專(zhuān)家選中的選項(xiàng)。
- 平票處理:如果出現(xiàn)票數(shù)相等的情況(例如,兩個(gè)選項(xiàng)各有半數(shù)專(zhuān)家支持),則從這些并列的選項(xiàng)中隨機(jī)選擇一個(gè)作為最終答案。
整個(gè)多輪會(huì)診的過(guò)程由算法1(Algorithm 1)進(jìn)行了形式化描述。通過(guò)主導(dǎo)醫(yī)生的信息聚合和殘差討論結(jié)構(gòu),MDTeamGPT旨在實(shí)現(xiàn)一個(gè)既能充分利用集體智慧,又能保持高效、聚焦和相對(duì)魯棒的MDT模擬過(guò)程。
關(guān)鍵技術(shù)機(jī)制:總結(jié)輸出、知識(shí)庫(kù)構(gòu)建與自演化 (圖2C, 算法2)
會(huì)診討論結(jié)束后,MDTeamGPT進(jìn)入總結(jié)輸出和自我演化階段,這是框架實(shí)現(xiàn)持續(xù)學(xué)習(xí)和能力提升的關(guān)鍵。
安全與倫理審查
在形成最終的會(huì)診結(jié)論 (C) 后(無(wú)論是通過(guò)共識(shí)還是多數(shù)原則得出),該結(jié)論首先會(huì)被提交給“安全與倫理審查員”智能體。該智能體的職責(zé)是:
- 審查內(nèi)容:仔細(xì)檢查結(jié)論中是否包含任何可能對(duì)患者有害、不安全或不符合醫(yī)學(xué)倫理的建議。例如,對(duì)于孕婦使用可能致畸的藥物,或提出不當(dāng)?shù)闹委煼桨傅取?/li>
- 過(guò)濾風(fēng)險(xiǎn):識(shí)別并移除任何有害或不當(dāng)?shù)膬?nèi)容。
- 精煉確認(rèn):在過(guò)濾風(fēng)險(xiǎn)后,對(duì)結(jié)論進(jìn)行必要的調(diào)整和確認(rèn),確保最終輸出 (R) 是安全、合乎倫理且專(zhuān)業(yè)的。
這一步驟是醫(yī)療應(yīng)用中至關(guān)重要的質(zhì)量控制環(huán)節(jié),旨在最大限度地降低AI系統(tǒng)提供不當(dāng)建議的風(fēng)險(xiǎn)。
基于結(jié)果反饋的知識(shí)庫(kù)構(gòu)建
最終的安全結(jié)論 (R) 會(huì)與該問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)答案(Ground Truth)進(jìn)行比對(duì),以判斷本次會(huì)診的正確性。根據(jù)比對(duì)結(jié)果,“思維鏈審查員”(Chain-of-Thought Reviewer)智能體執(zhí)行不同的知識(shí)存儲(chǔ)流程:
- 如果結(jié)論正確 (Valid(R) is True):
- 信息提取:思維鏈審查員提取患者的背景信息 (B)、醫(yī)療問(wèn)題 (Q) 以及最后一輪討論的結(jié)構(gòu)化總結(jié) S_final?(包含一致性、沖突性、獨(dú)立性和整合性信息)。
- 存儲(chǔ)至CorrectKB:將提取的信息以結(jié)構(gòu)化格式(JSON)存入“正確答案知識(shí)庫(kù)”(CorrectKB)。存儲(chǔ)格式大致為:?
?{"Question": <...>, "Answer": <...>, "Summary of Sfinal": <...>}?
?。這記錄了一次成功的、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的診療推理過(guò)程的最終階段總結(jié)。
- 如果結(jié)論錯(cuò)誤 (Valid(R) is False):
- 初始假設(shè)(基于早期討論)
- 分析過(guò)程(討論如何演變)
- 最終結(jié)論(錯(cuò)誤的結(jié)論)
- 錯(cuò)誤反思(分析錯(cuò)誤原因,如錯(cuò)誤的假設(shè)、邏輯缺陷、忽略關(guān)鍵信息等)
- 信息提取與反思:思維鏈審查員不僅提取患者背景 (B) 和問(wèn)題 (Q),還需要分析整個(gè)討論過(guò)程(從 S?? 到 S_final?)以理解錯(cuò)誤是如何發(fā)生的。它需要生成一份包含以下要素的摘要:
- 存儲(chǔ)至ChainKB:將包含問(wèn)題、正確答案、初始假設(shè)、分析過(guò)程、錯(cuò)誤結(jié)論和錯(cuò)誤反思的完整摘要,以結(jié)構(gòu)化格式存入“思維鏈知識(shí)庫(kù)”(ChainKB)。存儲(chǔ)格式大致為:?
?{"Question": <...>, "Correct Answer": <...>, "Initial Hypothesis": <...>, "Analysis Process": <...>, "Final Conclusion": <...>, "Error Reflection": <...>}?
?。這記錄了一次失敗的診療過(guò)程及其反思,是寶貴的學(xué)習(xí)材料。
知識(shí)庫(kù)的應(yīng)用與自演化
CorrectKB和ChainKB共同構(gòu)成了MDTeamGPT的“經(jīng)驗(yàn)記憶”。當(dāng)一個(gè)新的會(huì)診請(qǐng)求(包含患者背景 B' 和問(wèn)題 Q')到來(lái)時(shí),框架利用這兩個(gè)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行自我優(yōu)化:
- 相似案例檢索:使用文本嵌入模型(研究中使用了OpenAI的 'text-embedding-3-small')將新請(qǐng)求的 B' 和 Q' 轉(zhuǎn)換為向量,并在CorrectKB和ChainKB中進(jìn)行向量相似度檢索(基于余弦相似度)。檢索出最相似的 K 個(gè)歷史案例(研究中 K=5)。
- 提示增強(qiáng) (Prompt Enhancement):將檢索到的 K 個(gè)相似案例(包括成功案例的總結(jié)和失敗案例的反思)整合到發(fā)送給專(zhuān)家醫(yī)生智能體的提示 (P) 中。這為智能體提供了相關(guān)的歷史經(jīng)驗(yàn)作為參考。
- 應(yīng)用時(shí)機(jī):為了保護(hù)專(zhuān)家在首輪的獨(dú)立思考,增強(qiáng)后的提示 P' 并不會(huì)在第一輪討論中使用。它主要在第二輪及以后的討論中被引入,尤其是在專(zhuān)家意見(jiàn)出現(xiàn)分歧(即主導(dǎo)醫(yī)生報(bào)告了“沖突性”信息)時(shí),歷史經(jīng)驗(yàn)可以幫助引導(dǎo)討論。如果在第一輪就達(dá)成了共識(shí),增強(qiáng)提示也可能在討論結(jié)束后被用于反思性檢查。
通過(guò)“討論 -> 反饋 -> 存儲(chǔ) -> 檢索 -> 應(yīng)用”的閉環(huán),MDTeamGPT能夠不斷地從過(guò)去的成功和失敗中學(xué)習(xí)。CorrectKB積累了有效的診療模式,而ChainKB則通過(guò)記錄和反思錯(cuò)誤,幫助系統(tǒng)避免重蹈覆轍。這種機(jī)制使得框架能夠隨著處理案例數(shù)量的增加而不斷“進(jìn)化”,提高其診斷的準(zhǔn)確性和合理性。整個(gè)總結(jié)輸出與演化過(guò)程由算法2(Algorithm 2)進(jìn)行了描述。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)集
為了驗(yàn)證MDTeamGPT框架的有效性,研究者進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。
數(shù)據(jù)集選擇
實(shí)驗(yàn)主要使用了兩個(gè)公開(kāi)的醫(yī)學(xué)問(wèn)答數(shù)據(jù)集:
- MedQA:該數(shù)據(jù)集包含美國(guó)執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試(USMLE)風(fēng)格的問(wèn)題。每個(gè)問(wèn)題通常有四個(gè)或五個(gè)選項(xiàng),旨在評(píng)估醫(yī)學(xué)知識(shí)和臨床實(shí)踐技能。這是一個(gè)典型的多項(xiàng)選擇題數(shù)據(jù)集。
- PubMedQA:該數(shù)據(jù)集基于生物醫(yī)學(xué)研究論文摘要構(gòu)建。問(wèn)題通常要求回答“是”、“否”或“可能”,旨在評(píng)估自然語(yǔ)言處理模型在理解學(xué)術(shù)文獻(xiàn)和回答研究性問(wèn)題方面的能力。
這兩個(gè)數(shù)據(jù)集代表了不同類(lèi)型和風(fēng)格的醫(yī)學(xué)問(wèn)答任務(wù),有助于全面評(píng)估框架的性能和泛化能力。
實(shí)驗(yàn)設(shè)置
- 知識(shí)庫(kù)構(gòu)建:在主要實(shí)驗(yàn)中,研究者使用每個(gè)數(shù)據(jù)集的訓(xùn)練集進(jìn)行了600輪模擬會(huì)診,并將產(chǎn)生的經(jīng)驗(yàn)分別存入了對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)集的CorrectKB和ChainKB中。選擇600輪是在考慮性能提升和計(jì)算成本之間的權(quán)衡后確定的。
- 評(píng)估指標(biāo):主要評(píng)估指標(biāo)為準(zhǔn)確率(Accuracy)和F1分?jǐn)?shù)(F1-score),這兩個(gè)指標(biāo)常用于評(píng)估分類(lèi)和問(wèn)答任務(wù)的性能。此外,還進(jìn)行了人工評(píng)估(詳見(jiàn)附錄B.3)。
- 基線模型:實(shí)驗(yàn)中使用的核心大型語(yǔ)言模型是?
?gpt-4-turbo?
??。為了進(jìn)行比較,也評(píng)估了其他幾種LLM(如??gpt-3.5-turbo?
??,??gpt-40?
??,??LLaMA3-8B?
??,??LLaMA3-70B?
??,??glm-4-plus?
??,??deepseek-v3?
?)在MDTeamGPT框架下的表現(xiàn),以及這些模型作為單智能體(Single-Agent)的基線性能。 - 對(duì)比方法:將MDTeamGPT的性能與以下方法進(jìn)行了比較:
Single-Agent:直接使用基礎(chǔ)LLM(如??gpt-4-turbo?
?)回答問(wèn)題。
Single-Agent (w/) CoT:在單智能體提示中加入“Let's think step by step”引導(dǎo)其進(jìn)行鏈?zhǔn)剿伎肌?/p>
Single-Agent (w/) ReAct:采用簡(jiǎn)化的ReAct風(fēng)格提示,包含“思考”、“行動(dòng)(選擇)”和“觀察(反思)”步驟。
Medprompt:一種針對(duì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域優(yōu)化的提示技術(shù)。
Multi-expert Prompting:一種利用多個(gè)專(zhuān)家視角進(jìn)行提示的方法。
LLM Discussion:一種促進(jìn)LLMs之間進(jìn)行結(jié)構(gòu)化討論的框架。
MedAgents:一個(gè)基于LLM的多智能體醫(yī)療推理框架。
- 測(cè)試集評(píng)估:所有的最終性能結(jié)果均在各自數(shù)據(jù)集的測(cè)試集上報(bào)告,確保知識(shí)庫(kù)中不包含測(cè)試集的信息,以評(píng)估模型的泛化能力。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
實(shí)驗(yàn)結(jié)果從多個(gè)維度驗(yàn)證了MDTeamGPT框架的性能和特點(diǎn)。
主要性能結(jié)果 (表1)
在MedQA和PubMedQA數(shù)據(jù)集上,使用 ??gpt-4-turbo?
? 作為基礎(chǔ)模型的MDTeamGPT取得了顯著的性能。
- MedQA:準(zhǔn)確率達(dá)到 90.1%,F(xiàn)1分?jǐn)?shù)為 88.4%。
- PubMedQA:準(zhǔn)確率達(dá)到 83.9%,F(xiàn)1分?jǐn)?shù)為 82.6%。
與各種基線和現(xiàn)有方法相比:
- MDTeamGPT顯著優(yōu)于各種單智能體基線(Single-Agent, w/ CoT, w/ ReAct)。
- 在MedQA上,準(zhǔn)確率略低于Medprompt(90.2%),但這可能是因?yàn)镸edprompt的評(píng)估僅限于四選項(xiàng)場(chǎng)景。而在PubMedQA上,MDTeamGPT(83.9%)優(yōu)于Medprompt(75.8%)。在兩個(gè)數(shù)據(jù)集的平均準(zhǔn)確率上,MDTeamGPT(87.0%)也高于Medprompt(86.1%)。
- MDTeamGPT的表現(xiàn)優(yōu)于Multi-expert Prompting、LLM Discussion和MedAgents等其他多智能體或增強(qiáng)提示方法。
這些結(jié)果表明,MDTeamGPT框架能夠有效提升LLM在醫(yī)學(xué)問(wèn)答任務(wù)上的表現(xiàn),達(dá)到了當(dāng)前領(lǐng)先水平。
消融研究 (表2)
為了探究框架中各個(gè)關(guān)鍵組件的貢獻(xiàn),研究者進(jìn)行了消融實(shí)驗(yàn),即逐步移除或添加某些模塊來(lái)觀察性能變化。
- 基線(無(wú)策略討論):設(shè)定了一個(gè)所有智能體自由討論直至共識(shí)或超時(shí)的基線。
- 殘差討論結(jié)構(gòu)的作用:單獨(dú)引入殘差討論結(jié)構(gòu)時(shí),結(jié)果好壞參半,平均準(zhǔn)確率甚至略有下降。這表明僅限制信息訪問(wèn)范圍可能不足以提升性能,甚至可能丟失有用信息。
- 主導(dǎo)醫(yī)生的作用:單獨(dú)引入主導(dǎo)醫(yī)生進(jìn)行信息整合時(shí),平均準(zhǔn)確率略有提升。這說(shuō)明結(jié)構(gòu)化的信息總結(jié)本身是有益的。
- 殘差結(jié)構(gòu) + 主導(dǎo)醫(yī)生的協(xié)同效應(yīng):當(dāng)同時(shí)使用殘差討論結(jié)構(gòu)和主導(dǎo)醫(yī)生時(shí),性能得到了顯著提升(相比基線,MedQA提升5.8%,PubMedQA提升3.6%)。這證明了這兩個(gè)模塊之間存在強(qiáng)大的協(xié)同作用,結(jié)構(gòu)化總結(jié)與有限信息訪問(wèn)相結(jié)合,才能最好地平衡信息利用和認(rèn)知負(fù)荷。
- 知識(shí)庫(kù)的作用:
僅使用CorrectKB(存儲(chǔ)正確經(jīng)驗(yàn))相比僅使用ChainKB(存儲(chǔ)錯(cuò)誤反思)能帶來(lái)更高的準(zhǔn)確率提升。這符合直覺(jué),因?yàn)槌晒Φ慕?jīng)驗(yàn)通常更直接地指導(dǎo)未來(lái)的決策。
然而,同時(shí)使用CorrectKB和ChainKB取得了最佳性能,優(yōu)于單獨(dú)使用任何一個(gè)知識(shí)庫(kù)。這證實(shí)了研究者的假設(shè):整合成功的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)失敗的反思,能夠最大程度地提升系統(tǒng)的咨詢(xún)準(zhǔn)確性。從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)對(duì)于完善決策至關(guān)重要。
消融研究清晰地揭示了MDTeamGPT框架中各項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的價(jià)值及其相互作用。
自演化能力驗(yàn)證 (圖4)
實(shí)驗(yàn)測(cè)試了多種不同的LLM作為MDTeamGPT框架的核心時(shí),其性能隨知識(shí)庫(kù)中積累的會(huì)診案例數(shù)量增加而變化的情況。
- 普遍提升:如圖4(A)和4(B)所示,對(duì)于所有測(cè)試的LLM(包括gpt系列、LLaMA3系列、glm-4-plus、deepseek-v3),在MedQA和PubMedQA兩個(gè)數(shù)據(jù)集上的測(cè)試準(zhǔn)確率都隨著會(huì)診案例(0到900例)的增加而提升,并在大約600例后趨于穩(wěn)定或增速放緩。這直觀地展示了框架的自演化能力:通過(guò)不斷積累經(jīng)驗(yàn)(存儲(chǔ)在CorrectKB和ChainKB中),框架的性能得以持續(xù)改進(jìn)。
- 不同模型的學(xué)習(xí)曲線:一個(gè)有趣的現(xiàn)象是,基礎(chǔ)能力相對(duì)較弱的LLM(如LLaMA3-8B)在早期積累經(jīng)驗(yàn)時(shí),性能提升的斜率(速度)比基礎(chǔ)能力更強(qiáng)的模型(如gpt-4-turbo, gpt-40)更快。這可能意味著,對(duì)于知識(shí)儲(chǔ)備或推理能力稍弱的模型,MDTeamGPT提供的結(jié)構(gòu)化經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)制能夠帶來(lái)更顯著的邊際效益。
框架跨模型有效性 (圖5)
為了評(píng)估MDTeamGPT框架是否對(duì)各種不同的LLM都有效,實(shí)驗(yàn)比較了使用MDTeamGPT(包含600輪經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)庫(kù))與僅使用單智能體基線時(shí),各個(gè)LLM的準(zhǔn)確率提升情況。
- 如圖5(A)和5(B)所示,對(duì)于所有測(cè)試的LLM,在兩個(gè)數(shù)據(jù)集上,使用MDTeamGPT框架后的準(zhǔn)確率均高于對(duì)應(yīng)的單智能體基線。
- 這表明MDTeamGPT框架具有良好的普適性,能夠?yàn)椴煌芰λ胶图軜?gòu)的LLM帶來(lái)性能增益。盡管提升幅度可能因模型本身的靜態(tài)知識(shí)和指令遵循能力而異,但框架的有效性得到了廣泛驗(yàn)證。
知識(shí)庫(kù)泛化能力測(cè)試 (表3)
為了檢驗(yàn)通過(guò)MDTeamGPT構(gòu)建的知識(shí)庫(kù)(CorrectKB和ChainKB)存儲(chǔ)的是否僅僅是特定案例的記憶,還是可遷移的推理能力,研究者進(jìn)行了跨數(shù)據(jù)集泛化實(shí)驗(yàn)。
- 實(shí)驗(yàn)設(shè)置:使用一個(gè)數(shù)據(jù)集(如MedQA)的訓(xùn)練集構(gòu)建知識(shí)庫(kù)(600輪經(jīng)驗(yàn)),然后在另一個(gè)數(shù)據(jù)集(如PubMedQA)的測(cè)試集上進(jìn)行評(píng)估,反之亦然。使用?
?gpt-4-turbo?
? 作為骨干模型。 - 結(jié)果:
- 使用PubMedQA構(gòu)建的知識(shí)庫(kù)在MedQA測(cè)試集上測(cè)試時(shí),相比完全不用知識(shí)庫(kù)的基線(Vanilla),準(zhǔn)確率提升了3.6%。
- 使用MedQA構(gòu)建的知識(shí)庫(kù)在PubMedQA測(cè)試集上測(cè)試時(shí),相比基線,準(zhǔn)確率提升了2.1%。
- 結(jié)論:即使知識(shí)庫(kù)的經(jīng)驗(yàn)完全來(lái)自于一個(gè)不同的數(shù)據(jù)集(問(wèn)題風(fēng)格、任務(wù)類(lèi)型可能不同),它仍然能夠?qū)α硪粋€(gè)數(shù)據(jù)集上的任務(wù)性能產(chǎn)生積極影響。這有力地證明了知識(shí)庫(kù)中存儲(chǔ)的不僅僅是孤立的問(wèn)答對(duì)或案例事實(shí),更重要的是封裝了可遷移的“反思性推理”和“思維過(guò)程”——即從經(jīng)驗(yàn)中抽象出來(lái)的認(rèn)知策略和推理模式。CorrectKB和ChainKB成功地捕捉并遷移了通用的推理能力,使得MDTeamGPT框架能夠在不同場(chǎng)景下表現(xiàn)出良好的泛化性。
人工評(píng)估 (附錄 B.3, 圖7)
除了自動(dòng)化指標(biāo),研究者還邀請(qǐng)了5位具有臨床醫(yī)學(xué)背景的志愿者(其中2位有執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格)對(duì)MDTeamGPT(基于gpt-4-turbo)在10個(gè)隨機(jī)選取的測(cè)試問(wèn)題上的表現(xiàn)進(jìn)行了主觀評(píng)估。評(píng)估維度包括準(zhǔn)確性、可解釋性、完整性、合理性、多樣性、效率、一致性、用戶(hù)體驗(yàn)、安全性和創(chuàng)新性(評(píng)分范圍0-4)。
- 優(yōu)勢(shì):在準(zhǔn)確性、可解釋性、合理性、一致性、用戶(hù)體驗(yàn)、安全性和創(chuàng)新性等多個(gè)維度上,MDTeamGPT獲得了較高的平均分(均超過(guò)3分),表明其輸出結(jié)果在專(zhuān)業(yè)性、可靠性和易用性方面得到了認(rèn)可。
- 待改進(jìn):
“效率”得分相對(duì)較低(平均2.2分),這主要是因?yàn)槎嘀悄荏w、多輪討論的模式相比單智能體響應(yīng)需要更長(zhǎng)的時(shí)間。
“多樣性”得分也低于3分(平均2.8分),這可能與實(shí)驗(yàn)中將LLM的Temperature參數(shù)設(shè)置為0.7(旨在平衡確定性和隨機(jī)性)有關(guān),適當(dāng)調(diào)高此參數(shù)可能增加輸出的多樣性。
“完整性”得分為3分,部分志愿者反饋認(rèn)為某些回答可以考慮得更全面。
- 總體評(píng)價(jià):盡管存在效率和多樣性方面的提升空間,人工評(píng)估結(jié)果總體上肯定了MDTeamGPT在模擬MDT會(huì)診方面的潛力,認(rèn)為其在實(shí)際醫(yī)療應(yīng)用中具有潛在價(jià)值。
綜合來(lái)看,各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有力地支持了MDTeamGPT框架設(shè)計(jì)的有效性。它不僅在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試集上取得了優(yōu)異的性能,還展現(xiàn)了良好的自演化能力、跨模型適用性和知識(shí)泛化能力,并通過(guò)了初步的人工評(píng)估驗(yàn)證。
結(jié)論與未來(lái)展望
研究者成功提出并驗(yàn)證了一個(gè)名為MDTeamGPT的新型多智能體框架,專(zhuān)門(mén)用于模擬和優(yōu)化多學(xué)科團(tuán)隊(duì)(MDT)醫(yī)療咨詢(xún)過(guò)程。該框架通過(guò)引入一系列創(chuàng)新機(jī)制,有效應(yīng)對(duì)了現(xiàn)有基于LLM的醫(yī)療咨詢(xún)方法所面臨的挑戰(zhàn)。
核心貢獻(xiàn)與優(yōu)勢(shì):
- 高效的信息管理:通過(guò)引入“主導(dǎo)醫(yī)生”角色對(duì)討論內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)化(一致性、沖突性、獨(dú)立性、整合性),并結(jié)合“殘差討論結(jié)構(gòu)”限制歷史信息訪問(wèn)范圍,有效降低了LLM的認(rèn)知負(fù)擔(dān),減少了信息冗余,提高了多輪討論的效率和聚焦性。
- 魯棒的共識(shí)機(jī)制:結(jié)合了多輪討論和共識(shí)聚合策略,能夠在專(zhuān)家意見(jiàn)不一時(shí)促進(jìn)達(dá)成一致,并在無(wú)法達(dá)成共識(shí)時(shí)提供明確的決策規(guī)則(多數(shù)原則)。
- 創(chuàng)新的自演化學(xué)習(xí):設(shè)計(jì)了CorrectKB(正確答案知識(shí)庫(kù))和ChainKB(思維鏈知識(shí)庫(kù))雙知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)。通過(guò)“思維鏈審查員”在每次會(huì)診后基于結(jié)果反饋進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)存儲(chǔ)(成功經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與失敗案例反思),并在新會(huì)診中檢索相似案例以增強(qiáng)提示,實(shí)現(xiàn)了框架的自我學(xué)習(xí)和持續(xù)進(jìn)化。
- 優(yōu)異的性能與泛化:實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,MDTeamGPT在MedQA和PubMedQA等標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)學(xué)問(wèn)答數(shù)據(jù)集上取得了領(lǐng)先的準(zhǔn)確率和F1分?jǐn)?shù)。更重要的是,它展現(xiàn)了良好的跨模型適用性、隨經(jīng)驗(yàn)積累的自演化能力以及跨數(shù)據(jù)集的知識(shí)泛化能力,證明了其學(xué)習(xí)到的不僅僅是案例本身,更是可遷移的推理模式。
- 安全性考量:框架中特別設(shè)置了“安全與倫理審查員”角色,對(duì)最終輸出進(jìn)行把關(guān),提高了在醫(yī)療這一高風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的可靠性。
局限性與未來(lái)方向:
盡管MDTeamGPT取得了令人鼓舞的成果,研究者也坦誠(chéng)地指出了其存在的局限性以及未來(lái)的研究方向:
- 智能體復(fù)雜性:當(dāng)前框架中的智能體定義相對(duì)簡(jiǎn)單。未來(lái)可以通過(guò)引入更高級(jí)的推理技術(shù)(如思維樹(shù),Tree-of-Thought)或集成外部工具(如知識(shí)庫(kù)查詢(xún)、計(jì)算器等)來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)單個(gè)智能體的能力,從而提升整個(gè)系統(tǒng)的推理深度和廣度。
- 數(shù)據(jù)局限性:實(shí)驗(yàn)僅使用了兩個(gè)公開(kāi)數(shù)據(jù)集。為了更全面地驗(yàn)證框架的魯棒性和泛化能力,未來(lái)需要在更廣泛、更多樣化的醫(yī)療數(shù)據(jù)集上進(jìn)行測(cè)試。
- 真實(shí)世界驗(yàn)證:目前的研究主要基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)集進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。未來(lái)的關(guān)鍵一步是將MDTeamGPT應(yīng)用于真實(shí)的臨床場(chǎng)景,收集真實(shí)世界的MDT會(huì)診數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。這將有助于檢驗(yàn)框架在實(shí)際操作中的性能、可用性及其在復(fù)雜現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的泛化能力。
- 基礎(chǔ)模型依賴(lài):框架的整體性能在很大程度上仍然依賴(lài)于其核心所使用的LLM的基礎(chǔ)能力。雖然框架本身提供了有效的協(xié)作和學(xué)習(xí)機(jī)制,但基礎(chǔ)模型的進(jìn)步將直接影響框架性能的天花板。
總結(jié):
MDTeamGPT代表了利用大型語(yǔ)言模型和多智能體系統(tǒng)改進(jìn)復(fù)雜醫(yī)療決策過(guò)程的一次重要探索。它通過(guò)精心設(shè)計(jì)的協(xié)作流程、信息管理機(jī)制和自演化學(xué)習(xí)閉環(huán),為構(gòu)建更智能、更可靠、可持續(xù)改進(jìn)的AI輔助MDT咨詢(xún)系統(tǒng)提供了一個(gè)富有前景的框架。雖然仍有提升空間,但其展現(xiàn)出的潛力預(yù)示著人工智能將在未來(lái)醫(yī)療保健領(lǐng)域,特別是在輔助復(fù)雜臨床決策方面,扮演越來(lái)越重要的角色。
參考論文: arXiv:2503.13856v1 [cs.AI] 18 Mar 2025
本文轉(zhuǎn)載自??上堵吟??,作者:一路到底的孟子敬
