Development and validation of an autonomous artificial intelligence agent for clinical decision-making in oncology
Dyke Ferber, O. E. El Nahhas, G. Wölflein, I. Wiest, J. Clusmann, M. Leßmann, S. Foersch, Jacqueline Lammert 외
GPT-4에 정밀 종양학 도구(비전 트랜스포머, MedSAM, OncoKB 등)를 통합한 자율 AI 에이전트가 종양학 임상 의사결정 정확도를 크게 향상시켰다.
종양학 임상 의사결정은 조직병리, 방사선 영상, 유전체 데이터 등 다양한 양식의 데이터와 여러 전문 분야의 지식을 통합해야 하는 복잡한 과제이다. 기존 LLM은 단독으로 사용 시 정확도가 낮고, 실제 임상 워크플로에 통합하기 어렵다.
GPT-4를 기반으로 하는 자율 AI 에이전트를 개발하여, 조직병리 슬라이드에서 MSI 및 KRAS/BRAF 돌연변이를 검출하는 비전 트랜스포머, 방사선 영상 분할을 위한 MedSAM, OncoKB, PubMed, Google 등의 웹 검색 도구를 자율적으로 활용하도록 설계했다. 20개의 다중 모달 환자 사례를 통해 에이전트의 도구 사용 정확성, 임상 결론 정확성, 가이드라인 인용 정확성을 평가했다.
AI 에이전트는 도구 사용 정확도 87.5%, 올바른 임상 결론 도출 91.0%, 가이드라인 인용 정확도 75.5%를 달성했다. GPT-4 단독 대비 의사결정 정확도가 30.3%에서 87.2%로 향상되어, LLM과 정밀 종양학 도구의 통합이 임상 정확성을 크게 개선함을 입증했다.