摘要
面对全球日益严峻的医疗资源紧张和问诊时间压缩的挑战，本文介绍了一种创新的分层多智能体框架。该系统通过自主任务编排，将传统被动响应的医疗AI转变为能够主动引导结构化问诊的智能系统，显著提升了预问诊的效率与临床质量，为缓解医生工作压力、优化医疗服务流程提供了全新思路 。
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全文深度解读
一、 引言：全球医疗体系面临的"不能承受之重"
在全球范围内，医疗健康体系正面临前所未有的压力。一方面，患者数量持续增长；另一方面，有限的医疗资源导致医生与患者的交流时间被严重压缩。在许多国家，一次基层医疗门诊的平均时间甚至不足5分钟 。如此短暂的交流时间，极大地影响了诊断的准确性和治疗效果，也降低了患者的就医体验。
为了应对这一挑战，"预问诊"（Pre-consultation）应运而生。它通过在医生接诊前，由AI系统先行完成分诊和结构化的病史采集，旨在为医生提供一份全面、有序的患者信息摘要，从而优化宝贵的面诊时间 。
然而，现有的AI预问诊系统普遍存在三大核心局限性：
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被动交互模式
：大多数系统采用"一问一答"的被动模式，等待患者输入信息，而不能像经验丰富的医生那样，主动、有策略地引导对话，深入挖掘关键病情信息。这种模式难以复刻高质量诊断所必需的、由医生主导的问诊流程 .
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上下文管理难题
：在涉及10到20轮对话的复杂医疗评估中，现有大语言模型（LLM）常常因为"中间信息丢失"（loss-in-middle-turns）现象，导致性能下降高达39%。这严重影响了长对话中信息的完整性和连贯性 .
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缺乏分层控制
：系统缺少一个宏观的调控机制，无法在多个医疗信息维度（如主诉、现病史、既往史）之间进行平衡的探寻，常常导致问诊过程要么过于纠结细枝末节，要么遵循僵化的、千篇一律的提问顺序，缺乏灵活性 .
为了攻克这些难题，来自华南理工大学和中山大学附属第三医院的研究团队联合提出了一种创新的解决方案 。
二、 破局之道：主动式、分层化的多智能体框架
该研究的核心是构建一个分层多智能体框架（Hierarchical Multi-Agent Framework） ，其目标是通过自主任务编排（Autonomous Task Orchestration），将医疗AI从被动的"记录员"转变为主动的"问询专家" .
多智能体系统（Multi-Agent System） 是一种计算范式，它由多个能够自主决策、相互协作的"智能体"（Agent）组成，共同完成单个智能体无法完成的复杂任务 。在本研究中，研究者将复杂的预问诊流程进行解构，设计了一个由八个专业智能体组成的协作网络 .
整个预问诊流程 𝑇 被系统地分解为四大核心任务组 ：
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智能分诊 (Triage, 𝑇1)
：根据患者初步描述，判断其可能需要就诊的一级和二级科室。
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现病史采集 (History of Present Illness collection, 𝑇2)
：详细询问与本次不适直接相关的症状、时间、诱因等信息。
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既往史采集 (Past History collection, 𝑇3)
：收集患者过去的疾病史、手术史、过敏史等相关信息。
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主诉生成 (Chief Complaint generation, 𝑇4)
：在完成信息采集后，自动生成一段精炼、专业、符合临床标准的"主诉"描述。
其中，为了确保信息采集的结构化和全面性，𝑇1、𝑇2和𝑇3这三大任务被进一步细分为13个特定领域的子任务，覆盖了从症状细节到个人习惯的各个方面 .
三、 系统架构深度解析：八大智能体与"中央控制器"
该系统的精髓在于其中心化控制机制 和一个扮演"总指挥"角色的控制器智能体（Controller Agent）. 控制器负责协调其他专业智能体（如负责提问的Inquirer和负责评估的Monitor等）的行动，确保整个问诊流程高效、有序地进行 .
该架构实现了三大核心技术创新 ：
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动态子任务完成度评估 (Dynamic Subtask Completion Assessment)
控制器会持续监控分布在13个医学领域的子任务信息采集进度。它并非简单地检查"是否问过"，而是基于医学知识构建的评估标准，判断当前收集到的信息是否"足够充分"。例如，在询问"疼痛"这一症状时，系统会主动确保涵盖了部位、性质、程度、持续时间、诱因等关键要素，只有当这些信息点都得到满足后，该子任务才被认为完成。
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自适应提示生成 (Adaptive Prompt Generation)
系统能够动态地生成最符合临床逻辑的追问问题。Inquirer智能体在提出下一个问题时，不仅会考虑患者刚刚的回答，还会综合整个对话过程中积累的所有上下文信息。这种机制使得提问更具针对性和逻辑性，避免了重复提问和无效交流，无限接近真人医生的思维模式。
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分层任务管理 (Hierarchical Task Management)
这是该框架最核心的优势之一。控制器通过基于优先级的任务编排，实现了"宏观诊断进程"与"微观症状细节"的完美平衡。它能够根据当前掌握的信息，判断是应该继续深入挖掘某个具体症状（微观），还是应该转换话题，开始收集另一个维度的信息（例如，从现病史转向既往史，即宏观）。这种分层管理确保了问诊既有深度又不失广度，最终形成一份高质量的病历。
四、 实证检验：真实世界数据下的卓越表现
为了验证框架的有效性，研究团队在一个包含1,372份经过验证的真实电子病历的数据集上进行了严格的评估。该数据集源自一个中文医疗平台，经过自动化预测和专家人工审核相结合的方式进行校准，覆盖了9个一级科室和35个二级亚专科，具有高度的真实性和复杂性 .
评估结果令人印象深刻，充分证明了该框架的先进性：
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高精度的智能分诊 ：在一级科室的分诊准确率达到了87.0% ，在更具挑战性的二级科室分类任务中，准确率也达到了80.5% . 这意味着系统能将绝大多数患者准确引导至正确的科室。
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极高的任务完成率 ：在由智能体驱动的动态调度模式下，预问诊任务的完成率高达98.2%，显著优于传统的、按固定顺序执行的流程（93.1%） . 这表明该系统的自主编排能力能更有效地确保信息采集的完整性。
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卓越的临床质量：研究团队邀请了18名专业医生对系统生成的报告质量进行打分（5分制）。结果显示：
另一项评估生成的文本与原始病历相似度的指标也取得了高分 . 如此高的评分证明系统生成的内容不仅信息完整，而且在专业性、逻辑性和语言表达上均达到了临床认可的高标准 .
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主诉 (Chief Complaints)
：平均得分 4.56 分
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现病史 (History of Present Illness)
：平均得分 4.48 分
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既往史 (Past History)
：平均得分 4.69 分
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高效的交互过程 ：系统平均仅用12.7轮 对话即可完成复杂的现病史(𝑇2)采集，用16.9轮对话完成既往史(𝑇3)采集，展示了其高效的沟通能力 .
五、 核心优势与深远影响
该研究不仅在性能上取得了突破，其框架设计本身也具有多重战略优势，对医疗AI的未来发展和应用落地具有深远影响。
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模型无关性 (Model-Agnostic)
该框架一个重要的特点是其"模型无关性"。在实验中，研究者分别使用了GPT-OSS 20B、Qwen3-8B、Phi4-14B等不同参数规模和技术背景的大语言模型作为底层驱动，系统均表现出稳健的高性能，且无需针对特定任务进行微调（fine-tuning） . 这意味着该架构具有极强的适应性和可扩展性，可以方便地集成未来更先进的语言模型，而无需重构整个系统。
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数据隐私保护
对于医疗领域而言，数据隐私和安全是重中之重。该框架的设计支持在本地环境中部署，所有数据交互和处理都在机构内部完成，有效避免了公有云API调用带来的数据泄露风险，为在真实临床环境中大规模应用铺平了道路 .
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克服长对话限制
通过智能体之间的协同配合和分层任务管理，系统将一个冗长的、复杂的问诊任务分解为多个短小、聚焦的子任务。这种"化整为零"的策略，有效规避了单一模型在处理超长上下文时性能下降的问题，确保了在多轮复杂对话中信息传递的准确性和一致性 .
六、 结论与展望
这项由华南理工大学主导的研究，成功地展示了一个分层多智能体框架如何通过智能协调与自主任务编排，将医疗预问诊从被动的信息记录提升到主动的、结构化的智能问询 .
对于医疗机构而言，该框架的应用有望显著减轻医生的事务性工作负担，将他们从繁琐的病史收集中解放出来，专注于诊断和治疗本身，同时保证了前端信息采集的质量和标准化 .
对于科研人员和开发者而言，这项工作提供了一个模型无关、可扩展、注重隐私保护的先进架构，为未来开发更复杂的、具备主动交互能力的医疗AI系统提供了宝贵的范例和坚实的基础 .
总而言之，这项研究不仅是技术上的一次重要突破，更描绘了下一代智能医疗服务的蓝图------一个更主动、更高效、也更"懂"医生的AI协作伙伴。
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