論文の概要: TrajOnco: a multi-agent framework for temporal reasoning over longitudinal EHR for multi-cancer early detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.10386v1
- Date: Sun, 12 Apr 2026 00:16:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-14 20:13:15.986833
- Title: TrajOnco: a multi-agent framework for temporal reasoning over longitudinal EHR for multi-cancer early detection
- Title(参考訳): TrajOnco:マルチカメラ早期検出のための縦型EHRを用いた時間的推論のためのマルチエージェントフレームワーク
- Authors: Sihang Zeng, Young Won Kim, Wilson Lau, Ehsan Alipour, Ruth Etzioni, Meliha Yetisgen, Anand Oka,
- Abstract要約: 我々は、スケーラブルなマルチカメラ早期検出のために設計された、トレーニングフリーでマルチエージェントな大規模言語モデル(LLM)フレームワークであるTrajOncoを紹介する。
TrajOncoは長期記憶を備えたチェーン・オブ・エージェントアーキテクチャを使用して、シーケンシャルな臨床イベントに対する時間的推論を行う。
一致した症例対照コホートを用いてTrajOncoを15種類のがんタイプで同定し,がん診断のリスクを1年間予測した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.821311636515365
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Accurate estimation of cancer risk from longitudinal electronic health records (EHRs) could support earlier detection and improved care, but modeling such complex patient trajectories remains challenging. We present TrajOnco, a training-free, multi-agent large language model (LLM) framework designed for scalable multi-cancer early detection. Using a chain-of-agents architecture with long-term memory, TrajOnco performs temporal reasoning over sequential clinical events to generate patient-level summaries, evidence-linked rationales, and predicted risk scores. We evaluated TrajOnco on de-identified Truveta EHR data across 15 cancer types using matched case-control cohorts, predicting risk of cancer diagnosis at 1 year. In zero-shot evaluation, TrajOnco achieved AUROCs of 0.64-0.80, performing comparably to supervised machine learning in a lung cancer benchmark while demonstrating better temporal reasoning than single-agent LLMs. The multi-agent design also enabled effective temporal reasoning with smaller-capacity models such as GPT-4.1-mini. The fidelity of TrajOnco's output was validated through human evaluation. Furthermore, TrajOnco's interpretable reasoning outputs can be aggregated to reveal population-level risk patterns that align with established clinical knowledge. These findings highlight the potential of multi-agent LLMs to execute interpretable temporal reasoning over longitudinal EHRs, advancing both scalable multi-cancer early detection and clinical insight generation.
- Abstract(参考訳): 縦断的電子健康記録(EHR)によるがんリスクの正確な推定は、早期発見とケアの改善を支援できるが、そのような複雑な患者の軌跡をモデル化することは依然として困難である。
我々は、スケーラブルなマルチカメラ早期検出のために設計された、トレーニングフリーでマルチエージェントな大規模言語モデル(LLM)フレームワークであるTrajOncoを紹介する。
TrajOncoは長期記憶を備えたチェーン・オブ・エージェントアーキテクチャを使用して、シーケンシャルな臨床イベントに対する時間的推論を行い、患者レベルの要約、エビデンスにリンクされた合理性、予測リスクスコアを生成する。
一致した症例対照コホートを用いてTrajOncoを15種類のがんタイプで同定し,がん診断のリスクを1年間予測した。
ゼロショット評価では、TrajOncoは0.64-0.80のAUROCを達成し、肺がんベンチマークにおける教師あり機械学習と互換性があり、単一エージェントLLMよりも時間的推論が優れていることを示した。
マルチエージェント設計は、GPT-4.1-miniのようなより小さな容量モデルによる効果的な時間的推論を可能にした。
TrajOncoの出力の忠実さは人間の評価によって検証された。
さらに、TrajOncoの解釈可能な推論出力を集約することで、確立された臨床知識と整合した集団レベルのリスクパターンを明らかにすることができる。
以上の結果から, 経時的 EHR による解釈可能な時間的推論を行うマルチエージェント LLM の可能性が示唆された。
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