门诊初级保健中的对话式诊断人工智能:一项前瞻性可行性研究

《The Lancet》:Conversational diagnostic artificial intelligence in ambulatory primary care: a prospective feasibility study

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月17日 来源:The Lancet 109.0

编辑推荐:

   摘要背景基于人工智能(AI)的系统在辅助初级保健提供商(PCPs)进行患者护理方面显示出前景。我们旨在评估一个面向患者的对话式AI系统的安全性和临床对话质量,该系统参与了现实世界中的紧急初级保健预约。方法在这项前瞻性、单中心、单臂可行性研究中,年龄至少18岁的英语患者在一次单

摘要

背景

基于人工智能(AI)的系统在辅助初级保健提供商(PCPs)进行患者护理方面显示出前景。我们旨在评估一个面向患者的对话式AI系统的安全性和临床对话质量,该系统参与了现实世界中的紧急初级保健预约。

方法

在这项前瞻性、单中心、单臂可行性研究中,年龄至少18岁的英语患者在一次单主诉紧急初级保健预约前最多5天内与Articulate Medical Intelligence Explorer(AMIE)进行互动。医师安全监督员监控所有互动,并根据预定义的安全标准接受干预培训。AMIE的对话记录和摘要在就诊前与PCPs共享。主要结局是根据预设标准所需的受监督对话安全停止次数、临床评估者评估的AMIE对话质量,以及通过调查得出的患者和PCP体验。该研究已在 ClinicalTrials.gov(NCT06911398)上注册。

发现

2025年4月至11月,共114名患者入组,其中98名完成了AMIE互动和PCP预约。根据预设标准,无需进行对话安全停止。安全监督员记录了一例幻觉,并在五次互动中添加了临床信息。临床评估者以87–100%的比例(17项标准)对AMIE对话给出好评,患者以48–96%的比例(16项标准)给出好评。患者与AMIE互动后对AI的态度有所改善,并在与医生就诊后保持高涨。98例中有60例PCPs完成了事后调查,其中44例在就诊前查看了AMIE转录。在44例中,33例PCPs认为AMIE对就诊准备有帮助,25例报告称可能会改变他们的行为。

解释

虽然需要进一步研究,但本研究显示了对话式AI在现实世界环境中的初始可行性——通过对话安全性和质量以及用户接受度进行评估——并代表了迈向临床转化的关键一步。

资助

Alphabet(字母表公司)。

引言

全球初级保健提供商(PCPs)短缺加剧,加上老龄化和多病共存的患者群体以及日益复杂的纵向疾病管理,推动了对对话式人工智能(AI)的投资,以扩展医务人员的业务能力。1 使用患者演员的实验研究表明,大型语言模型(LLMs)能够进行诊断对话并参与临床工作流程。2 面向患者的AI在现实世界中的部署表明,这些系统能够对患者接诊和护理协调做出有意义的贡献。3, 4
大多数医疗咨询从初级保健开始,这一阶段的AI干预可能对整个医疗系统产生巨大影响。5 尽管在实验环境或严格控制的全天候接诊工作流程中,面向患者的AI表现出理论上的性能,但在现实世界环境中,这些互动在对话安全性(即在不危及患者安全的情况下进行临床对话)方面如何表现,以及它们是否能够收集有意义的信息来帮助PCPs,仍不清楚。因此,研究人员专注于开发特定领域的部署框架以保障初级保健。6 然而,没有前瞻性研究,这类系统的精确性能仍然不清楚。
基于我们之前关于Articulate Medical Intelligence Explorer(AMIE)的实验工作7,我们因此进行了一项预注册的前瞻性、单臂可行性研究,在现实临床环境中评估就诊前临床聊天机器人,主要目标是评估临床对话的安全性和质量。我们的次要目标集中在通过半结构化访谈从定性角度评估患者和提供商对互动的看法,以及AI生成的诊断和管理输出的质量。我们贡献的概述见附录(第2页)。
研究背景
本研究之前的证据
我们使用与临床试验相关的术语组合("诊断决策支持"、"对话式AI"、"面向患者的AI"、"LLM"、"聊天机器人"、"症状检查器"和"临床试验")搜索了2015年1月1日至2024年12月31日的MEDLINE,并在提交前重复了搜索。早期的面向现实世界患者的面向患者的AI系统包括症状检查器、分诊工具和非LLM聊天机器人,其诊断和分诊准确性参差不齐,临床效果也很有限。基于大型语言模型的(LLMs)系统已在模拟或标准化患者环境中显示出有前景的诊断推理、管理规划和沟通质量。在本研究之前,与真实患者进行的对话式AI的预注册试验评估了用于胰岛素剂量调整和戒烟等案例的非LLM工具;到报告时,基于LLM的预注册试验已评估了用于初级到专科护理导航和心理健康咨询的面向患者的系统。我们没有发现关于与基于LLM的系统互动的患者直接呈现潜在诊断的安全性和质量的证据。我们识别出持续存在的担忧,包括幻觉或过度自信的输出、分诊不足、管理建议不一致,以及患者判断AI生成的医疗建议的能力。
本研究的新增价值
据我们所知,这是第一项在真实护理环境中进行基于LLM的面向患者的对话式诊断AI的预注册研究,也是首批在积极寻求紧急初级保健关注的患者中评估此类系统并直接向患者呈现潜在诊断的研究之一。本研究有助于建立此类现实世界对话的基线特征,包括由观察每次聊天并可根据预定义的对话安全标准中断的医师安全监督员确定的质量和对话安全性。本研究还探讨了系统生成诊断假设和管理建议的能力作为次要结局,并从定性角度探讨了与系统互动的患者、医师和安全监督员的体验。这些数据可以为未来随机试验的设计提供信息,包括适当的安全监控、结局选择和流程整合。
所有现有证据的启示
在作为工作量干预措施进行评估之前,AI工具必须首先被证明在真实护理工作流程中安全且可接受地运行。本研究在真实临床工作流程中的发现表明,AI可以是对话安全的,高质量的对话是研究其对护理效率和结果产生积极影响能力的必要前提。总体而言,证据表明,面向患者的LLMs可以在真实工作流程中进行安全和有意义的临床对话,尽管证据尚不支持用于诊断、分诊或管理的自主使用。次要结局表明,在模拟研究中观察到的诊断假设生成和管理规划能力可以在临床医师监督下的选定面向患者的工作流程中再次证明。未来的多臂随机试验应评估患者结局、诊断安全性、患者-临床医师沟通、临床医师工作量、公平性、成本以及安全使用所需的监督程度。进一步的工作应在常规部署前确定所需的保障措施、升级路径和流程整合。

章节摘要

研究设计和参与者

这项前瞻性、单中心、单臂可行性研究在美国马萨诸塞州波士顿的Beth Israel Deaconess Medical Center(BIDMC)附属学术初级保健机构Healthcare Associates(HCA)进行。图1提供了我们研究设计的概述,包括研究中收集的数据。
合格的患者参与者已安排进行面对面或远程医疗的紧急初级保健(急诊护理)就诊,有单一主诉,并且已经建立...

结果

图2提供了CONSORT流程图,可视化了患者参与者通过研究的流程。在研究期间,HCA安排了1452次急诊护理就诊。在114名开始AMIE互动的患者中,100名完成了AMIE互动(完成率为114中的100 [88%])。两名患者没有就其特定投诉向PCP进行随访,因此被排除在外,留下98名患者进行数据分析。图表审查显示两名患者后来进行了随访...

讨论

在这项工作中,我们进行了据信是第一项评估面向患者的对话式AI系统在现实世界门诊初级保健环境中参与急诊护理就诊的对话安全性和质量,以及用户接受度的可行性研究。我们发现,AMIE在真实患者护理工作流程中的部署是实用的,具有较高的患者-AMIE互动完成率和随访到预约的急诊护理就诊。此外,在监督下...

利益声明

本研究由Alphabet或其子公司资助。AR在本研究期间是Google的访问研究员,报告获得国立卫生研究院-国立医学图书馆、高级健康研究计划局、戈登和贝蒂摩尔基金会、梅西基金会和美国医学科学院的资助或项目支持;担任Google的访问研究员和Yanka Industries的MasterClass讲师;并担任无薪...

致谢

本研究是主要研究者发起的,由Google资助,并由BIDMC研究团队独立运行。BIDMC工作人员与Google合作完善并提供反馈,以使AMIE适应真实的临床工作流程。研究设计由BIDMC的研究人员完成,所有数据收集也已完成。数据分析、解释和稿件撰写由两个研究团队合作完成。提交决定由所有资深作者共同作出,每方两位...
Peter G Brodeur | Jacob M Koshy | Anil Palepu | Khaled Saab | Ava Homiar | Roma Ruparel | Charles Wu | Ryutaro Tanno | Joseph Xu | Amy Wang | David Stutz | Wei-Hung Weng | Hannah M Ferrera | David Barrett | Lindsey Crowley | Jihyeon Lee | Spencer E Rittner | Ellery Wulczyn | Selena K Zhang | Elahe Vedadi | Adam Rodman

订阅生物通快讯

订阅快讯:

最新文章

限时促销

会展信息

关注订阅号/掌握最新资讯

今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

版权所有 生物通

Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

联系信箱:

粤ICP备09063491号