网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Science封面丨微软团队利用语言模型,在临床诊断中顺序推理

0
分享至



编辑丨&

临床诊断并不是一道信息完整的选择题。医生通常只能从患者最初的主诉和有限的体征出发,先形成几种可能的诊断,再决定追问哪些病史、安排什么检查,并根据结果不断修正判断。每一次检查都需要考虑诊断价值、经济成本和患者负担;什么时候继续收集证据或是下达结论,也同样重要。

2026 年 10 月 22 日,微软研究团队论文「Sequential diagnosis with language models」登上《Science》封面,介绍了一个用于评估分步诊断能力的基准 Sequential Diagnosis Benchmark(SDBench),以及名为 Diagnostic Orchestrator(DxO) 的诊断协调系统。

这项研究针对传统医学 AI 评测的一个局限:许多基准会直接提供完整病历、检查结果甚至关键线索,模型只需输出诊断。但这样的测试很难评估系统是否主动问对问题、避免不必要的检查,或能否在证据不足时继续调查。SDBench 把诊断重新设计成一场分阶段的信息收集过程,并同时记录最终诊断与检查开销。



论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.aeh7930

SDBench

为克服传统静态病历评测的局限,SDBench 将诊断重新设计成了一场分阶段的信息收集与决策过程。

研究团队引入了两大高质量病例来源:

  • 第一组(304例):来自《新英格兰医学杂志》(NEJM)临床病理病例讨论的复杂疑难病例,侧重极高的诊断难度与教学价值。
  • 第二组(325例):来自 MIMIC-IV-ED 数据库、由急诊就诊后收治入院的患者记录整理而成的病例,更贴近常规急诊的真实场景。



图 1:SDBench 中的编排。

每个病例都会先转换成一段不包含最终诊断的简短描述。随后,诊断者可以选择追问病史或体格检查信息、申请实验室和影像等检查,或直接给出诊断。

一个称为 Gatekeeper(信息把关智能体)的模型负责根据请求释放对应的病例信息,避免诊断者提前看到完整病历和答案。对于原始病例中没有记载的检查,系统也可以生成与病例背景一致的合理模拟结果,减少因某项信息缺失而泄露线索的风险。

DxO

DxO 是一种模型无关的编排器,通过模拟一群互补角色的临床专家,在每个步骤中融入成本意识的测试管理,并在独立运行中汇总诊断,实现顺序诊断。



图 2:DxO 解决顺序诊断推理问题的示例。

研究中的主要结果使用 GPT-5 作为底层模型,并通过协调机制模拟多种临床推理职能:维护并更新鉴别诊断、选择有助于区分候选疾病的检查、质疑当前占主导地位的判断,并评估检查的成本与价值。

系统在获得新信息后更新诊断判断,再决定是否继续提问、申请检查或提交最终诊断。它还跟踪检查开销,使准确率与成本之间的取舍可以被明确评估。

这种编排方式希望缓解单次推理中容易出现的问题。例如,一旦系统过早倾向某种疾病,后续信息就可能被解释为支持原有判断;持续提出反证、重新比较候选诊断,可以帮助检查这种倾向。同时,如果两项检查的诊断价值相近,成本信息也能影响最终选择。

两类病例中的诊断准确率

在 304 例 NEJM 复杂病例评测中,DxO 的诊断准确率为 83.2%。参与比较的医生在不使用外部参考资料时,平均准确率为 22.3%;允许使用搜索和参考资料时为 36.1%。



图 3: CPC 案例的性能与帕累托最优边界。

在另一组 325 例急诊就诊后住院记录中,DxO 的准确率为 80.3%,参与比较医生的平均准确率为 46.8%。在 NEJM 病例中,单名医生的最高准确率为 51.8%;在急诊病例中,表现最好的医生达到 62.5%。



图 4:ED 案例的性能与帕累托最优边界。

在研究设定的分步诊断任务中,DxO 能够利用连续收集的信息,在两组病例上取得较高的诊断准确率。与一次性回答不同,系统必须主动决定哪些线索值得追查,因此评测同时涉及医学知识和信息获取策略。

但比较结果仍需结合实验条件理解。NEJM 病例经过选择,具有较高的教学价值和诊断难度,并不代表日常门诊中所有常见疾病的分布;MIMIC-IV-ED 这组数据也特指急诊后住院的病例。参与比较的是独立执业医生,不是针对每个病例组成的专科会诊团队。由此得到的准确率不能直接外推为系统在真实医疗环境中的整体表现。

准确率与费用之间的权衡

研究还表明,DxO 的检查费用取决于是否设置预算约束。在不限制预算的配置中,NEJM 病例的平均检查估算费用约为每例 5,431 美元,高于医生的 4,725 美元;急诊病例中,DxO 约为 4,979 美元,医生约为 3,400 美元。

设置预算后,系统会减少部分检查,并以一定的准确率下降换取更低的开销。在 NEJM 病例中,一种配置达到 80.9% 的准确率,平均费用约为 2,241 美元;另一种配置的准确率为 79.6%,费用约为 1,303 美元。在急诊病例中,预算配置分别达到 73.2% 的准确率和 2,634 美元费用,以及 69.5% 的准确率和 2,037 美元费用。

因此,研究并没有证明 DxO 在所有设置下都同时拥有最高准确率和最低成本。系统只是能在不同预算约束之下调整诊断策略,并展示准确率与检查开销之间的取舍。

前瞻性验证

SDBench 将诊断的中间过程纳入评测,让研究人员可以比较模型获取信息和选择检查的方式,这是医学 AI 评估的重要拓展。不过,它目前仍以文本病例为主,没有完整覆盖临床中常见的各类多模态信息,也无法完全重现患者遗漏病史、表述不清或检查结果延迟等现实情况。

此外,这项研究评价的是诊断阶段的表现,没有证明系统能够改善后续治疗方案、患者安全或最终健康结局。DxO 能够在回顾性病例中提出较准确的诊断,并不意味着它已经具备独立承担临床决策的能力。

微软表示,下一步将与 Beth Israel Deaconess Medical Center 合作,在医院环境中开展前瞻性研究,让患者直接与系统交互,并将系统表现与医生的独立评估进行比较。在多种测试环境中,该系统比人工响应者更准确,且总成本更低,展示了其作为辅助医生工具的潜力。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
张雪到重庆大学进行校招演讲称“风浪越大鱼越贵”,入职后年薪10万起,学生:张总说一年后大部分能涨薪20%

张雪到重庆大学进行校招演讲称“风浪越大鱼越贵”,入职后年薪10万起,学生:张总说一年后大部分能涨薪20%

极目新闻
2026-10-26 21:18:09
她18岁嫁给毛主席,温柔贤惠,建国后主席特意为她破例一次!

她18岁嫁给毛主席,温柔贤惠,建国后主席特意为她破例一次!

雍亲王府
2026-10-26 10:55:16
【环时深度】俄乌战场上的雇佣兵命运有多惨

【环时深度】俄乌战场上的雇佣兵命运有多惨

环球网资讯
2026-10-27 06:37:07
多地将通过数字人民币发工资,将可打击使用数字人民币的犯罪

多地将通过数字人民币发工资,将可打击使用数字人民币的犯罪

李清的一杯好酒
2026-10-26 17:49:04
金钟奖/庄凯勋泪夺视帝高喊:我是台湾演员! 3声道超暖致词感动全场

金钟奖/庄凯勋泪夺视帝高喊:我是台湾演员! 3声道超暖致词感动全场

ETtoday星光云
2026-10-26 23:51:03
特朗普突然发现致命漏洞:只要不碰中国,全世界没一个能打的

特朗普突然发现致命漏洞:只要不碰中国,全世界没一个能打的

纪史行者
2026-10-27 00:50:07
塞尔维亚政坛一夜变天!武契奇爆冷落败!中国73亿欧元投资怎么办

塞尔维亚政坛一夜变天!武契奇爆冷落败!中国73亿欧元投资怎么办

余憁搞笑段子
2026-10-26 18:30:18
太恐怖了!入职7天被熟人匿名举报劝退,简历核查无问题仍丢offer,网友:出卖你的,都是了解你的人

太恐怖了!入职7天被熟人匿名举报劝退,简历核查无问题仍丢offer,网友:出卖你的,都是了解你的人

火山詩话
2026-10-26 17:27:10
亚马尔叔叔炮轰金球奖:我侄子世界第1!凯恩啥都没干只是进球多

亚马尔叔叔炮轰金球奖:我侄子世界第1!凯恩啥都没干只是进球多

我爱英超
2026-10-27 08:11:30
动容!凯恩获奖感言:没热刺我站不到这儿 奖杯送孔帕尼盼他早康复

动容!凯恩获奖感言:没热刺我站不到这儿 奖杯送孔帕尼盼他早康复

风过乡
2026-10-27 07:26:54
争议!凯恩获奖时,姆巴佩和亚马尔都没有起身祝贺,两人略显沮丧

争议!凯恩获奖时,姆巴佩和亚马尔都没有起身祝贺,两人略显沮丧

风过乡
2026-10-27 07:38:49
中国被降级的 3 所大学,从 211 沦为普通本科,如今变得默默无闻!

中国被降级的 3 所大学,从 211 沦为普通本科,如今变得默默无闻!

算法与数学之美
2026-10-26 23:31:09
一位保姆在向太家干了38年,退休时交出一本旧圣经,里面夹着她这些年捡到的所有东西。她说“还了才是我的”,向太当场愣住

一位保姆在向太家干了38年,退休时交出一本旧圣经,里面夹着她这些年捡到的所有东西。她说“还了才是我的”,向太当场愣住

人生录
2026-10-26 00:10:11
工资不发银行卡,改成数字人民币钱包!网友炸了...

工资不发银行卡,改成数字人民币钱包!网友炸了...

科技狐
2026-10-27 01:21:13
裁员11000人!又一行业巨头或大规模撤出中国,曾在华深耕30多年

裁员11000人!又一行业巨头或大规模撤出中国,曾在华深耕30多年

财经八卦
2026-10-26 17:19:53
老干妈回应"AI裁员不实",但参保人数四年却骤降75%,这次老干妈的谎言可能要藏不住了

老干妈回应"AI裁员不实",但参保人数四年却骤降75%,这次老干妈的谎言可能要藏不住了

子非鱼人
2026-10-26 22:45:56
刘德华新片《白衣逆行者》引争议:痛苦能不能被拿来消费?

刘德华新片《白衣逆行者》引争议:痛苦能不能被拿来消费?

八荒果子
2026-10-26 13:56:50
上海用户买冰柜后选择仅退款,自称冰柜"已销毁"无法退货,商家跨省索要后发现冰柜正插电使用,结局亮了

上海用户买冰柜后选择仅退款,自称冰柜"已销毁"无法退货,商家跨省索要后发现冰柜正插电使用,结局亮了

子非鱼人
2026-10-26 23:41:51
独立调查丨半年前买的龟背竹养死了,也要“仅退款”:商家拒绝后被投诉到闭店,还被告上法庭

独立调查丨半年前买的龟背竹养死了,也要“仅退款”:商家拒绝后被投诉到闭店,还被告上法庭

大众网
2026-10-25 12:49:51
一名入伍才三个月的俄军逃兵,在乌东村落枪杀了五名熟睡的乌军无人机操作员,得手后端着枪一头扎进了乌克兰控制的百万人口大城市

一名入伍才三个月的俄军逃兵,在乌东村落枪杀了五名熟睡的乌军无人机操作员,得手后端着枪一头扎进了乌克兰控制的百万人口大城市

扶苏聊历史
2026-10-26 11:49:51
2026-10-27 09:48:49
ScienceAI incentive-icons
ScienceAI
关注人工智能与其他前沿技术
1437文章数 238关注度
往期回顾 全部

科技要闻

Anthropic最硬气招股书,先把丑话说在前头

头条要闻

披露缅北电诈的自媒体人已遇害 在广州被劫持遗弃山上

头条要闻

披露缅北电诈的自媒体人已遇害 在广州被劫持遗弃山上

体育要闻

13年后重回诺坎普,穆里尼奥又滑跪了

娱乐要闻

胡歌杨幂刘诗诗袁弘陈龙结伴去埃及

财经要闻

金价跌回8字头

汽车要闻

云辇-M上车 第二代海豹07让驾驶者也能爱上的家用车

态度原创

教育
时尚
亲子
家居
艺术

教育要闻

七林647、九宁642、四文637:头部高中录取线,家长该看位次不是死盯分

王菲到底影响了多少人?

亲子要闻

新手爸妈如何提升性生活质量?

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

艺术要闻

这才是真·泰剧一姐!写真一出,美貌身材实力三杀,网友:彻底服气!

无障碍浏览 进入关怀版