论文

VentAgent:当 LLM 学会呼吸时——ARDS 通气的多目标仲裁

VentAgent: When LLMs Learn to Breathe -- Multi-Objective Arbitration for ARDS Ventilation

智能体系统Agent 架构与控制循环

摘要

急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 的机械通气需要平衡相互竞争的生理目标,包括氧合、肺保护和酸碱稳态。然而,当前的数据驱动方法,尤其是那些模仿回顾性电子健康记录(EHR)的方法,经常遭受模仿偏差。他们可能从不一致的临床表现中捕捉到表面的相关性,例如将被动呼吸机设置与生存相关联,因为这种设置在稳定的患者中很常见,因此无法推广到不稳定或分布外的表型。标准强化学习(RL)方法还与重症监护的对抗性权衡作斗争,并且经常产生临床可解释性有限的不透明政策。为了解决这些限制,我们引入了 VentAgent,这是一个分层框架,其中 大语言模型 (LLM) 充当机械通气的透明仲裁器。我们将通风控制重新表述为动态多目标仲裁过程,而不是单目标优化。 VentAgent 将决策分解为三个可解释的阶段:感知、规划和编排。通过利用LLM的语义推理能力,它综合了异质专家的策略,并通过明确的协调机制解决了相互冲突的临床优先事项。对高保真生理模拟器的评估表明,VentAgent 的性能优于最先进的 RL 和经典控制基线。此外,它将控制决策转换为人类可读的推理链,为重症监护自动化提供更安全、更具可解释性和适应性的范例。