论文

C-GRASP:面向情感信号处理的临床依据推理

C-GRASP: Clinically-Grounded Reasoning for Affective Signal Processing

模型推理推理策略与问题分解

摘要

心率变异性(HRV)是自主神经监测的关键无创指标;然而,将大语言模型(LLM)应用于 HRV 解读受到生理幻觉的阻碍。这些问题包括呼吸性窦性心律不齐(RSA)污染、非线性指标在短数据下的不稳定,以及以人群常模取代个体化基线的忽视。我们提出 C-GRASP(Clinically-Grounded Reasoning for Affective Signal Processing),一个带护栏、经 RAG 增强的流水线,将 HRV 解读分解为八个可追溯的推理步骤。C-GRASP 的核心是 Z-score 优先级层级,强制个体化基线变化的权重高于人群统计。该系统通过自动化的 RSA 感知护栏有效缓解频谱幻觉,防止频域指标被污染。在 DREAMER 数据集的 414 次试验上的评估显示,与高规模推理模型(如 MedGemma3-thinking)结合的 C-GRASP 在四分类情绪分类(37.3% 准确率)中取得更优表现,临床推理一致性(CRC)得分为 69.6%。消融研究证实,个体化 Delta Z-score 模块是关键的逻辑锚点,可防止原生 LLM 常见的“人群偏差”。最终,C-GRASP 使情感计算从黑箱分类走向透明的、基于证据的临床决策支持,为 AI 在生物医学工程中的更安全集成铺平道路。

C-GRASP:面向情感信号处理的临床依据推理
图1:C-GRASP 系统架构。该框架整合个体化特征归一化、动态 RAG 检索与带护栏的逐步推理,以生成临床上可追溯的报告。