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一、研究背景与目的

脓毒症是一种危及生命的全身性感染并发症，其治疗需要多学科团队的快速协作。然而，资源匮乏的医院（尤其是偏远地区）往往面临专科医生不足、团队协作效率低下的问题，导致患者预后不佳。为弥补这一缺陷，研究团队开发了

“多AI智能体治疗团队”（简称“玛泰克”） 框架，通过整合多个专科AI智能体，模拟真实医疗团队的协作流程，为脓毒症患者提供诊断、治疗规划和评估和护理支持。该框架的核心目标是提升医疗资源的可及性，同时减少人为认知负担和决策偏差。

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二、“玛泰克”框架的设计与实现

1、智能体团队架构

“玛泰克”框架包含一个由10个核心AI智能体和33个可调用专科智能体组成的虚拟医疗团队，覆盖脓毒症治疗的全流程：

（1）诊断与治疗医生智能体：包括急诊医生、住院医师、感染科医生、重症监护医生等，通过思维链和检索增强生成技术生成鉴别诊断、验证事实和筛查潜在错误（如幻觉），最终提供综合诊断和治疗建议。

（2）辅助角色智能体：如护士、药剂师、社会工作者等智能体，分别负责护理计划、药物管理、健康的社会决定因素的评估和医院感染预防。

（3）风险预测智能体：使用“国家早期预警评分”等工具动态评估患者病情恶化风险。

（4）扩展智能体库：另外提供33个专科智能体（如心脏病学、肾脏病学）以备咨询需求。

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2、技术基础
●多智能体协作机制：通过角色分工和交叉验证（如高级医师智能体综合其他智能体输入并筛查“幻觉”错误）提升输出的准确性。

●结构化提示模板：预定义问题（如“是否存在治疗缺失？”）引导智能体生成标准化、可操作的响应。

3、工作流程

用户通过网页界面输入患者信息（如临床案例中的静脉吸毒史、心内膜炎症状），选择所需智能体团队后，系统生成分步骤的协作分析报告）。例如：

●感染科医生智能体建议广谱抗生素；

●社会工作者智能体识别患者无家可归和药物成瘾问题；

●风险预测模型智能体提示ICU入住的必要性。

该框架采用思维链、反应式推理和检索增强生成等技术，结合向量数据库优化信息检索，确保输出的准确性和可靠性。

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三、临床评估与结果

研究团队通过一项试点研究评估了“玛泰克”框架的有效性。10名主治医师在40分钟的交互测试中，使用基于网页版“玛泰克”完成临床场景评估，并通过5级李克特量表（1为负面，5为正面）反馈。结果显示：

●实用性：医师们认为该框架非常有用（中位数=4，P=0.01），其中结构化问题模板（如“团队评估”和“治疗差距分析”）被评为高度实用（中位数=5）。

●准确性：该框架的响应非常准确（中位数=4，P<0.01），多智能体交叉验证显著减少了错误和幻觉。

●一致性：智能体间协作确保了响应的一致性（中位数=4，P=0.007）。

此外，该框架的医护差距分析功能能够识别治疗中的不足（如药物滥用管理不足或社会支持缺失），并生成改进建议，被医师评为高度实用（中位数=4，P=0.02）。

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四、实际应用场景

“玛泰克”框架可嵌入临床工作流的多个环节：

●急诊阶段：协助初步诊断、制定检查计划和治疗方案。

●住院阶段：监测治疗反应，提供调整建议，并通过风险预测模型预警病情恶化。

●出院规划：通过病例管理智能体别出院障碍（如住房或药物获取问题），并为全科医生提供总结报告。

●质量改进：定期向医院管理层提交治疗差距分析，优化整体医疗质量。

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五、优势与创新

“玛泰克”框架代表了AI在重症医学中从“单一工具”向“虚拟团队”的范式转变。其核心创新在于：

●多维度协作：模拟真实医疗团队的“共享目标-明确分工-互信沟通”原则，覆盖医学、药学、社会支持全链条。

●模块化扩展性：支持灵活添加专科智能体（如心内科、移植感染科）和灵活组合，避免单一模型性能漂移，适应不同临床场景。

●整合健康社会决定因素：通过社会工作者智能体评估患者的社会经济状况，确保全面治疗和护理。

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六、讨论与结论:

“玛泰克”框架通过整合多个专业AI智能体，有效地解决了资源匮乏医院中医务人员短缺的问题。该框架遵循团队治疗的关键原则，例如共享目标、明确的角色、相互信任、有效的沟通以及可衡量的流程和结果。与单一的大语言模型方法相比，“玛泰克”框架具有多个优势，包括降低医生的认知负担、减少模型漂移、提高准确性以及确保安全措施和社会决定因素评估的一致性。

然而，该框架也存在一些局限性，例如AI智能体技术仍处于早期阶段，需要进一步发展以确保其可靠性和一致性；该项研究仅使用基于网络的应用程序进行概念验证，未来需要将其集成到电子病历系统中。

这项研究表明，“玛泰克”框架具有辅助医疗专业人员，特别是资源匮乏医院的医疗专业人员的潜力。未来的研究需要进一步探索该多智能体框架在临床环境中的更多应用。

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