论文

适用于 无需训练 神经放射图像分析的 Agentic 大语言模型

Agentic Large Language Models for Training-Free Neuro-Radiological Image Analysis

智能体系统Agent 架构与控制循环

摘要

最先进的 大语言模型 (LLM) 在一般视觉问答中表现出高性能。然而,一个根本的限制仍然存在:当前的架构缺乏直接分析体积医学成像(例如 CT 或 MRI)所需的原生3D 空间推理。新兴的Agent提供了一种新的解决方案,通过使 LLM 能够编排和利用专门的外部工具,消除了对内在 3D 处理的需求。然而,这种代理框架在复杂、多步骤的放射学工作流程中的可行性仍未得到充分探索。在这项工作中,我们提出了用于自动脑 MRI 分析的 无需训练 代理管道。使用现成的特定领域工具在多个 LLM(GPT-5.4、Gemini 3.1 Pro、Claude Sonnet 4.6)上验证我们的方法,我们的系统自动执行复杂的端到端工作流程,包括预处理(颅骨剥离、配准)、病理分割(神经胶质瘤、脑膜瘤、转移)和体积推理。我们在日益复杂的放射学任务中评估我们的框架,从单次扫描肿瘤和解剖分析到需要多时间点比较的纵向反应评估。我们通过将单代理模型与多代理“领域专家”协作进行比较来分析架构设计的影响。为了支持对未来代理系统的严格评估,我们发布了从公共数据派生的图像提示答案元组的基准数据集。我们的结果表明,代理 AI 可以通过使用工具来解决高度神经放射图像分析任务,而无需训练或 微调。