論文の概要: Uncertainty-Guided Latent Diagnostic Trajectory Learning for Sequential Clinical Diagnosis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.05116v1
• Date: Mon, 06 Apr 2026 19:21:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-08 17:42:09.462678
• Title: Uncertainty-Guided Latent Diagnostic Trajectory Learning for Sequential Clinical Diagnosis
• Title（参考訳）: シークエンシャルな臨床診断のための不確実性ガイド付き潜在性診断軌跡学習
• Authors: Xuyang Shen, Haoran Liu, Dongjin Song, Martin Renqiang Min,
• Abstract要約: 臨床診断には、不確実性の下でのシーケンシャルな証拠取得が必要である。 ほとんどのLarge Language Model (LLM) ベースの診断システムは、完全に観察された患者情報を前提としている。 我々は、遅延診断軌道学習フレームワークとしてシーケンシャル診断を定式化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.87842656331004
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Clinical diagnosis requires sequential evidence acquisition under uncertainty. However, most Large Language Model (LLM) based diagnostic systems assume fully observed patient information and therefore do not explicitly model how clinical evidence should be sequentially acquired over time. Even when diagnosis is formulated as a sequential decision process, it is still challenging to learn effective diagnostic trajectories. This is because the space of possible evidence-acquisition paths is relatively large, while clinical datasets rarely provide explicit supervision information for desirable diagnostic paths. To this end, we formulate sequential diagnosis as a Latent Diagnostic Trajectory Learning (LDTL) framework based on a planning LLM agent and a diagnostic LLM agent. For the diagnostic LLM agent, diagnostic action sequences are treated as latent paths and we introduce a posterior distribution that prioritizes trajectories providing more diagnostic information. The planning LLM agent is then trained to follow this distribution, encouraging coherent diagnostic trajectories that progressively reduce uncertainty. Experiments on the MIMIC-CDM benchmark demonstrate that our proposed LDTL framework outperforms existing baselines in diagnostic accuracy under a sequential clinical diagnosis setting, while requiring fewer diagnostic tests. Furthermore, ablation studies highlight the critical role of trajectory-level posterior alignment in achieving these improvements.
• Abstract（参考訳）: 臨床診断には、不確実性の下でのシーケンシャルな証拠取得が必要である。 しかし,ほとんどのLarge Language Model (LLM) ベースの診断システムは,完全に観察された患者情報を前提としており,臨床証拠を経時的に取得する方法を明示的にモデル化するものではない。 診断を逐次決定プロセスとして定式化しても,効果的な診断軌道の学習は依然として困難である。 これは、エビデンス獲得経路の空間が比較的大きいためであり、臨床データセットが望ましい診断経路に対して明確な監視情報を提供することは滅多にない。 この目的のために、計画的LLMエージェントと診断的LLMエージェントに基づいて、遅延診断軌道学習(LDTL)フレームワークとしてシーケンシャルな診断を定式化する。 診断用LDM剤では, 診断行動シーケンスを遅延経路として扱い, より多くの診断情報を提供する軌跡を優先する後部分布を導入する。 計画LDMエージェントは、この分布に従うように訓練され、不確実性を徐々に減少させるコヒーレントな診断軌道が促進される。 MIMIC-CDM ベンチマーク実験により, LDTL フレームワークは診断精度において, 診断精度が向上し, 診断検査は少なくなった。 さらに、アブレーション研究は、これらの改善を達成する上での軌跡レベルの後方アライメントの重要な役割を強調している。

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