編譯丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

醫(yī)療 AI 智能體（medical AI agent）代表了醫(yī)療保健領(lǐng)域的變革性范式，其自主性、適應(yīng)性和對復(fù)雜任務(wù)的決策能力使其區(qū)別于傳統(tǒng)的人工智能。

2025 年 9 月 26 日，澳門科技大學(xué)張康、霍文遜、澳門城市大學(xué)印赟、解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心陳香美院士、中山大學(xué)腫瘤防治中心駱卉妍等在 Cell 子刊Cell Reports Medicine上發(fā)表了題為：A foundational architecture for AI agents in healthcare 的綜述論文。

該綜述提出了一個基于四大核心組件——規(guī)劃、行動、反思與記憶的醫(yī)療 AI 智能體概念框架，重點(diǎn)考察該框架在關(guān)鍵臨床領(lǐng)域的應(yīng)用——從提升診斷準(zhǔn)確率、個性化治療方案，到指導(dǎo)機(jī)器人手術(shù)和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)患者監(jiān)測。研究深入分析了實(shí)施過程中面臨的多重挑戰(zhàn)，包括技術(shù)集成、臨床醫(yī)生接受度、法規(guī)適應(yīng)性，以及數(shù)據(jù)隱私和算法偏見等倫理問題。未來發(fā)展方向包括向主動式多智能體協(xié)作系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型，以及具有前瞻性的“AI 智能體醫(yī)院”概念。盡管這些智能體系統(tǒng)通過提升效率和改善患者預(yù)后具有徹底改變醫(yī)療服務(wù)的巨大潛力，但其成功且公平的落地應(yīng)用取決于能否克服這些深層次的技術(shù)、倫理與監(jiān)管障礙。

人工智能（AI）正在眾多應(yīng)用領(lǐng)域改變醫(yī)療保健行業(yè)?！?strong>醫(yī)療 AI”這一術(shù)語廣泛涵蓋了該領(lǐng)域中人工智能的任何應(yīng)用，通常指的是為特定孤立任務(wù)設(shè)計(jì)的單一功能算法——例如對醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行分類或從靜態(tài)數(shù)據(jù)集中預(yù)測患者風(fēng)險(xiǎn)。這些工具雖然強(qiáng)大，但通常缺乏自主性和情境感知能力。

該綜述重點(diǎn)關(guān)注一種更先進(jìn)且根本不同的范式：醫(yī)療 AI 智能體（medical AI agent）。AI 智能體是自主或半自主運(yùn)行的智能系統(tǒng)，能夠在動態(tài)、復(fù)雜的環(huán)境中做出決策并采取行動。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，論文作者們將醫(yī)療 AI 智能體定義為圍繞四個核心組件構(gòu)建的自主計(jì)算系統(tǒng)——規(guī)劃（認(rèn)知處理和決策）、行動（通過各種接口執(zhí)行）、反思（多模態(tài)數(shù)據(jù)感知和解釋）以及記憶（上下文信息存儲和檢索）。與僅基于孤立數(shù)據(jù)集運(yùn)行或執(zhí)行單一功能的傳統(tǒng)的醫(yī)療 AI 工具不同，醫(yī)療 AI 智能體將這四個組件整合在一起，以在交互過程中保持上下文關(guān)聯(lián)，從積累的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，并根據(jù)不斷變化的臨床場景調(diào)整其行為，從而實(shí)現(xiàn)全面且動態(tài)的醫(yī)療保健支持。它們的核心能力——自主性、適應(yīng)性和決策能力——使它們能夠完成通常由人類執(zhí)行的任務(wù)。

自主性使智能體能夠獨(dú)立運(yùn)作，無需持續(xù)的人工監(jiān)督，而適應(yīng)性則確保智能體能夠根據(jù)不斷變化的情況或新數(shù)據(jù)調(diào)整自身行動。決策能力使智能體能夠分析數(shù)據(jù)、評估各種潛在結(jié)果，并選擇最有效的行動方案以實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)。這些能力由先進(jìn)的技術(shù)提供支持，例如大語言模型（LLM）和視覺語言模型（VLM），這些技術(shù)使智能體能夠處理和理解人類語言及視覺信息。

語言模型通過解讀和生成文本促進(jìn)復(fù)雜問題解決、推理甚至創(chuàng)造性思維，而視覺語言模型則將這些能力擴(kuò)展到視覺數(shù)據(jù)，使智能體能夠基于圖像和視頻做出決策。這些技術(shù)共同使人工智能代理能夠執(zhí)行需要類人智能和適應(yīng)性的任務(wù)，為廣泛的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

人類臨床醫(yī)生、傳統(tǒng)醫(yī)療 AI 與醫(yī)療 AI 智能體的比較

臨床實(shí)踐中的 AI 驅(qū)動的多智能體系統(tǒng)

從多智能體臨床工作流到 AI 智能體醫(yī)院生態(tài)系統(tǒng)

醫(yī)療 AI 智能體的發(fā)展

醫(yī)療 AI 智能體正在通過將先進(jìn)的決策能力、自主性和適應(yīng)性融入臨床工作流程來改變醫(yī)療保健。借助多模態(tài)技術(shù)和規(guī)劃、行動、反思和記憶的框架，這些智能體解決了個性化護(hù)理、實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)測分析等復(fù)雜挑戰(zhàn)。這一全面綜述為醫(yī)療 AI 智能體建立了一個概念框架，通過具體案例研究考察了其當(dāng)前的應(yīng)用，這些案例展示了有前景的臨床改進(jìn)，并探討了關(guān)鍵的實(shí)施挑戰(zhàn)，包括信息技術(shù)集成的復(fù)雜性、臨床醫(yī)生采用的障礙以及監(jiān)管方面的考慮。所呈現(xiàn)的證據(jù)表明，醫(yī)療 AI 智能體在諸如敗血癥檢測和急診醫(yī)學(xué)響應(yīng)時(shí)間等領(lǐng)域能夠?qū)崿F(xiàn)顯著的臨床效益，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了必須解決的重要局限性和失敗案例。未來的發(fā)展，包括主動系統(tǒng)、個性化代理和輕量級邊緣模型，突出了醫(yī)療保健交付向精準(zhǔn)、高效和公平的轉(zhuǎn)變。通過促進(jìn)不同智能體之間的協(xié)作并利用前沿技術(shù)，AI 智能體在患者護(hù)理和改善廣泛應(yīng)用中的健康結(jié)果方面具有巨大潛力。然而，成功實(shí)施需要仔細(xì)關(guān)注人機(jī)交互設(shè)計(jì)、持續(xù)學(xué)習(xí)評估以及調(diào)整監(jiān)管框架以適應(yīng)醫(yī)療保健中自主 AI 系統(tǒng)的獨(dú)特特性。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(25)00447-1