基于贝叶斯学习的医患协商模型:助力共享决策,优化医疗决策质量

【字体: 时间:2025年02月15日 来源:BMC Medical Informatics and Decision Making 3.3

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  为解决共享决策(SDM)实施中的诸多障碍,如信息不对称、沟通不畅等问题,研究人员开展了基于贝叶斯学习的代理协商模型(BLFCAN)的研究。结果显示该模型能提高医患满意度,提升整体社会福利。其意义在于优化医患决策过程,减少冲突,推动 SDM 的临床应用。

  在医疗领域,传统的医疗决策模式逐渐向共享决策(SDM)模式转变。SDM 强调患者和医疗服务提供者共同参与决策过程,尊重患者的个人健康管理权利和自主权。想象一下,一位糖尿病患者去看医生,医生详细解释了药物治疗和生活方式干预的利弊,并认真倾听患者的想法,最终共同制定出适合患者的治疗方案,这就是 SDM 的生动体现。
然而,SDM 在实际应用中面临着重重困难。一方面,医疗信息存在严重的不对称和模糊性,患者往往难以理解复杂的医学知识,而医生也可能无法完全了解患者的个人偏好和价值观。另一方面,临床时间有限,医生和患者之间的沟通常常受到限制,导致信息交流不充分。此外,个人情绪和偏见也会对决策产生影响,使得决策难以达到最优效果。这些问题严重阻碍了 SDM 的推广和应用,因此,寻找有效的解决方案迫在眉睫。

为了解决这些问题,来自厦门理工学院和厦门大学的研究人员展开了深入研究。他们提出了一种基于贝叶斯学习的双边模糊约束代理协商模型(BLFCAN),旨在支持医患之间就治疗方案达成互利的协议。

研究人员在构建模型时,运用了多种关键技术方法。首先,采用代理系统来模拟医患之间的交互,将医生和患者视为具有自主决策能力的代理(agent)。其次,引入贝叶斯学习技术,通过概率方法学习对手的模糊隶属函数,以此了解对手的偏好,且该技术无需先验信息即可进行学习。此外,利用模糊约束来表达医患双方不精确的偏好和行为,采用梯形模糊数表示不确定和主观的偏好,从而更好地对医疗决策中的模糊性进行建模。

研究结果


  1. 模型构建与场景设定:研究人员将 SDM 场景抽象为一个双边治疗选择问题,构建了代理协商框架。在这个框架中,医生代理(DA)和患者代理(PA)根据各自的信念、欲望和意图进行决策。同时,将 SDM 问题定义为模糊约束满足问题(FCSP),通过分布式模糊约束网络(DFCN)来表示和解决。以儿童哮喘治疗协商为例,详细说明了模型中各变量的含义和计算方法,为后续研究奠定了基础。
  2. 对手偏好模型构建:运用贝叶斯学习技术构建对手偏好模型。通过设定权重假设和模糊隶属函数假设,利用贝叶斯规则更新假设概率,从而不断优化对对手偏好的理解。在谈判过程中,根据对手的出价动态调整对其偏好的估计,为制定更合理的谈判策略提供依据。
  3. 谈判模型与过程:基于信念 - 愿望 - 意图(BDI)模型开发了 DA 和 PA 的行为框架,并确定了谈判协议。谈判过程包括解决方案评估、让步值计算、可行解决方案生成、新报价生成和谈判终止等步骤。在每一轮谈判中,双方根据对方的报价和自身的偏好进行评估和决策,不断调整报价,直到达成协议或谈判失败。
  4. 性能评估:以儿童哮喘治疗为实例,对 BLFCAN 模型进行性能评估。实验设置了不同的谈判策略和模型进行对比,结果表明,该模型在解决 SDM 问题上表现出色。在个体满意度方面,医生的满意度可达 55.4% - 64.2%,患者的满意度可达 69% - 74.5%。在整体满意度上,BLFCAN 模型比其他谈判模型提高了 26.5% - 29%,且能在较少的轮次内完成谈判,有效减少了沟通时间和成本。

研究结论表明,BLFCAN 模型能够有效减少医患沟通时间和成本,避免潜在冲突,降低情绪和偏见对决策的影响。该模型提高了双方的协议满意度和社会总福利,为 SDM 在临床实践中的应用提供了有力支持。然而,该模型并非适用于所有医疗场景,未来研究可考虑将其扩展到更复杂的医疗 SDM 场景,如涉及多个医生和患者的多代理系统。同时,探索采用自适应策略,根据谈判过程动态调整策略,进一步优化模型性能。此外,研究该模型对患者依从性、疾病治疗效果的影响,以及在其他疾病中的应用,也是未来研究的重要方向。

总的来说,这项研究为解决医疗共享决策中的难题提供了创新的思路和有效的方法,对推动医疗决策的科学化、人性化发展具有重要的意义,有望在未来的医疗实践中发挥更大的作用。
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